Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал в атмосфере коричневого карлика WOLF 1130c, расположенного в созвездии Лебедя на расстоянии 54 световых лет от Земли, молекулу фосфина – соединения, которое, возможно, указывает на наличие жизни. Согласно новому исследованию, руководителем которого выступил профессор Адам Бургассер из Калифорнийского университета в Сан-Диего, концентрация фосфина в атмосфере этого объекта практически точно соответствует результатам теоретических расчетов, в отличие от предыдущих обнаружений на других коричневых карликах и планетах-гигантах, где его уровень был существенно ниже прогнозируемого.
Профессор Бургассер подчеркнул, что выявление фосфина в концентрации, предсказанной моделями, лишь запутывает ситуацию, поскольку эти модели демонстрируют работоспособность лишь в определенных случаях, но при этом дают неточные результаты в других. Эта неоднозначность явно свидетельствует о недостаточности нашего понимания химии фосфора в подобных средах. Предыдущие находки фосфина вызывали интерес в связи с их возможной связью с биологическими процессами, например, в облаках Венеры, где он должен непрерывно воспроизводиться, что на Земле обеспечивается живыми организмами. Однако в атмосферах, насыщенных водородом, таких как коричневые карлики или газовые гиганты, фосфин возникает естественным путем в результате взаимодействия фосфора и водорода, и, соответственно, его присутствие не может служить биосигналом.
Сэм Бейлер, один из авторов исследования, отметил, что до получения данных с телескопа «Джеймс Уэбб» предполагалось, что фосфин будет присутствовать в больших количествах в атмосферах экзопланет и коричневых карликов. Однако предыдущие измерения показывали его концентрацию на 100 раз меньше ожидаемой. Обнаружение фосфина у WOLF 1130C стало первым подтверждением соответствия теории и реальных данных. Айлин Гонсалес, доцент и соавтор работы, применяла метод атмосферной ретривации для определения концентрации молекул в атмосфере коричневого карлика. Этот метод позволяет, основываясь на данных телескопа, установить количество каждого газа, подобно тому, как при обратной инженерии пытаются воссоздать рецепт очень вкусной выпечки, не зная исходных компонентов.
Соответствие, которое наблюдается, возможно, связано с особенным химическим составом экзопланеты WOLF 1130C. Этот объект является частью тройной звёздной системы, состоящей из красного карлика и белого карлика, и характеризуется атмосферой с высоким содержанием металлов. Согласно предположению Бейлера, в стандартных условиях фосфор способен образовывать другие молекулы, однако в атмосфере WOLF 1130C, обеднённой кислородом, фосфину удаётся свободно формироваться из избыточного водорода. Несмотря на то, что данное открытие вряд ли свидетельствует о наличии жизни, оно позволяет использовать коричневые карлики в качестве эталона для изучения образования и восполнения фосфина в небиологических процессах. Профессор Бургассер отметил, что для использования фосфина в качестве индикатора жизни за пределами Земли необходимо всестороннее понимание его химических свойств в естественной среде, и пока эти процессы не будут выяснены, к подобным утверждениям следует подходить с осторожностью.
Исследование было опубликовано в журнале .