Astronoomid on esimest korda avastanud fosfiini iidse pruuni kääbuse Wolf 1130C atmosfääris ning see on tekitanud suurt teaduslikku huvi. See mürgine gaas oleks pidanud ilmnema paljude sarnaste objektide juures, kuid seni „kadus“ ta teleskoopide vaateväljast. Seetõttu on see avastus tõeliseks mõistatuseks.
Fosfiini jäljed kinnitavad teooriat
Uued James Webbi kosmoseteleskoobi andmed näitasid fosfiini jälgi just sellistes kogustes, nagu teooria oli ette ennustanud. Esimest korda langevad mudelid ja vaatlused täielikult kokku. See võimaldab fosfori keemilisi protsesse kosmoses täiesti uuel viisil uurida.
Pruun kääbus Wolf 1130C kui ideaalne katsepolügoon
Pruun kääbus Wolf 1130C on äärmiselt vana ja metallide poolest väga vaene, mistõttu peetakse seda suurepäraseks objektiks atmosfäärikeemia teooriate kontrollimiseks. Tema ootamatult suur fosfiinikogus tekitab aga küsimuse: miks neid gaase ei ole leitud teistelt sarnastelt taevakehadelt? Praegu sellele selget vastust ei ole.
Miks on fosfiin nii oluline?
Fosfor on üks elu jaoks hädavajalikest elementidest Maal. Koos vesinikuga moodustab ta fosfiini – mürgise ja plahvatusohtliku ühendi, mis meie planeedil tekib peamiselt lagunemisprotsesside tulemusena. Seetõttu peetakse fosfiini üheks võimalikuks elu tunnusmärgiks ehk biosignatuuriks.
Hiidplaneetide, näiteks Jupiteri ja Saturni, atmosfääris tekib fosfiin loomulikul teel. Seetõttu eeldasid teadlased, et seda peaks leiduma ka teistes gaasihiidude maailmades ning pruuni kääbuse atmosfääris. Ometi ei õnnestunud gaasi pikka aega tuvastada isegi kõige arenenumate teleskoopide abil.
„Kadunud fosfiini“ mõistatus
Pruunidel kääbustel peaks olema fosfiini tänu rohkele vesinikule ja tugevatele atmosfäärivooludele. Teoreetilised mudelid väitsid selgelt, et gaas peab olema vaadeldav. Varasemad JWST andmed näitasid aga korduvalt vastupidist ja seadsid kahtluse alla kehtivad keemiamudelid.
Seetõttu on Wolf 1130C leid nii oluline. Siin mitte ainult ei tuvastatud fosfiini, vaid selle hulk vastab täielikult teoreetilistele prognoosidele. See viitab, et teooria ise võib olla õige, kuid teistes süsteemides mõjutavad atmosfääritingimused fosfiini nii, et see jääb nähtamatuks.
Unikaalne tähesüsteem Wolf 1130ABC
Wolf 1130C tiirleb kaksiktähe ümber, mis koosneb punasest kääbusest ja valgest kääbusest. Süsteem asub kõigest umbes 54 valgusaasta kaugusel Maast ning on tänu oma ebaharilikult madalale metallisisaldusele juba pikalt olnud uurimisobjekt. Arvatakse, et just see metallivaesus võib olla üks võtmetegureid, mis lubab fosfiinil tekkida.
Teadlaste hinnangul võib vähene hapniku hulk tähendada, et fosfor ei seo end nii kergesti teiste ühenditega ja reageerib seetõttu meelsamini vesinikuga. Nii saab fosfiin atmosfääris „ellu jääda“. See hüpotees vajab siiski veel põhjalikke lisauuringuid.
Võimalik fosfori allikas: valge kääbus
Süsteemi valge kääbus võib pakkuda veel üht huvitavat seletust. Need ülitihedad tähed kogevad mõnikord tuumaplahvatusi, mida nimetatakse noovadeks, mille käigus paisatakse kosmosesse haruldasi aineid. Teoreetiliselt võisid sellised plahvatused jaotada fosforit kogu süsteemi ulatuses.
Sellised sündmused korduvad tõenäoliselt vaid tuhandete aastate järel, mistõttu inimkond ei pruugi olla ühtegi neist otseselt täheldanud. Kui fosfor tõepoolest pärineb iidsetest täheplahvatustest, võib see selgitada, miks Wolf 1130C atmosfääris leidub nii palju fosfiini, samas kui teistel pruunidel kääbustel seda ei ole.
Uus suund kosmilise keemia uurimises
See avastus pakub võimaluse paremini mõista fosfori päritolu ja rolli meie galaktikas. Kui teadlased suudavad välja selgitada, miks fosfiin ilmub ainult teatud tüüpi atmosfäärides, paraneb oluliselt meie võime otsida elu teiste planeetide juurest.
Fosfiin võib olla oluline elu indikaator, kuid ainult juhul, kui mõistame selle looduslikke tekkemehhanisme. Wolf 1130C on muutumas suurepäraseks „laboriks“ sellisteks uuringuteks. Uued JWST vaatlused peaksid näitama, kas see pruun kääbus on erandlik juhus või hoopis uue reegli algus.
