Vesmír sa opäť ukazuje ako miesto plné prekvapení. Medzinárodný tím vedený astrofyzikom Adamom Burgasserom z Kalifornskej univerzity v San Diegu objavil v atmosfére hnedého trpaslíka Wolf 1130C fosfín (PH₃), molekulu považovanú za možný indikátor života. Tento nález však vedcov skôr zmiatol, než potešil – zistili totiž, že to, čo sa doteraz považovalo za univerzálny prejav chemických procesov vo vesmíre, sa ukazuje ako oveľa variabilnejšie a nepredvídateľnejšie.

Wolf 1130C, starý viac než 10 miliárd rokov a vzdialený len 54 svetelných rokov od Zeme, obsahuje fosfín v množstve približne 100 častíc na miliardu. Ide o prvý jednoznačný dôkaz výskytu tejto molekuly v atmosfére hnedého trpaslíka. Zdanlivo je všetko v súlade s modelmi atmosfér plyn­ných obrov a hnedých trpaslíkov, no práve to je problém. V iných podobných objektoch sa fosfín doteraz nezistil. Na túto skutočnosť upozornil portál Science Alert.

Prekvapivý nález a otvorené otázky

„Paradoxne, problémom nie je Wolf 1130C – problém sú všetky ostatné hnedé trpaslíky a obrie exoplanéty,“ vysvetlil Burgasser pre portál ScienceAlert. „Podľa našich súčasných znalostí dynamickej chémie by mal byť fosfín bežnou molekulárnou formou fosforu v nízkoteplotných vodíkovo bohatých atmosférach plynných obrov a hnedých trpaslíkov. Napriek desiatkam pokusov z pozemských observatórií a teleskopu JWST sme ho však pri očakávanej koncentrácii našli len teraz. Ukazuje sa, že procesy, ktoré fosfín vytvárajú alebo potláčajú jeho vznik, nie sú univerzálne,“ tvrdí astrofyzik.

Fosfín sa dostal do centra pozornosti už v roku 2020, keď vedci oznámili jeho detekciu v atmosfére Venuše. Práve tam jeho prítomnosť mnohí vnímali ako možný dôkaz mikrobiálneho života. Na Zemi sa totiž fosfín produkuje prevažne mikroorganizmami. Neskôr sa však ukázalo, že molekula môže vzniknúť aj v prostrediach úplne bez života. V atmosfére Jupitera a Saturna je ho značné množstvo, vytvára sa v horúcich a vysokotlakových vrstvách a stúpa konvekciou vyššie do atmosféry.

Gemini

Zložitá chémia fosforu vo vesmíre

Doterajšie modely chemického správania plynných obrov vychádzali práve z Jupitera a Saturna a vo väčšine prípadov dobre fungovali pre molekuly ako amoniak, oxid uhličitý či metán. „Pri fosfore však narážame na zvláštnu nekonzistentnosť. Modely sedia pre Jupiter, Saturn a teraz aj pre Wolf 1130C, no nie pre iné skúmané hnedé trpaslíky a exoplanéty. Je to naozajstná záhada,“ priznáva Burgasser.

Tím využil teleskop JWST na infračervené spektrálne pozorovania a signál fosfínu sa ukázal okamžite. „Bolo prekvapujúce, ako jasne sa jeho prítomnosť ukázala už v dátach s najnižším rozlíšením,“ dodal Burgasser. Zistená koncentrácia fosfínu v atmosfére Wolf 1130C je porovnateľná s Jupiterom a Saturnom, čo vyvoláva otázku, prečo sa takýto výsledok nedarí získať aj pri iných podobných objektoch.

Vedci majú niekoľko hypotéz. Wolf 1130C má výrazne nižší podiel prvkov ťažších než vodík a hélium, čo môže meniť chemické reakcie fosforu. Okrem toho je súčasťou trojhviezdneho systému, v ktorom sa nachádza aj masívny biely trpaslík, teda potenciálny zdroj fosforu, ktorý mohol zvýšiť jeho obsah u svojho sprievodcu.

Fosfín ako biosignatúra pod paľbou kritiky

Záhada okolo Wolf 1130C má širšie dôsledky pre astrobiológiu. Ak totiž fosfín dokáže vznikať vo viacerých neživých prostrediach, jeho prítomnosť v atmosfére planéty alebo hnedého trpaslíka nemožno jednoznačne interpretovať ako známku života. „Musíme sa pozrieť na problém z viacerých uhlov, aby sme pochopili, ako sa tento dôležitý prvok vo vesmíre správa a či je skutočne vhodný ako indikátor života na iných svetoch,“ zdôrazňuje Burgasser.

Odpoveď na otázku, či je výnimkou Wolf 1130C alebo všetky ostatné hnedé trpaslíky, zostáva otvorená. Kým sa vedci nedopracujú k lepším modelom atmosfér a pochopeniu podmienok, ktoré umožňujú vznik fosfínu, zostane jeho status ako biosignatúry sporný.

Čítajte viac z kategórie: Novinky