Фосфин на коричневом карлике ставит под сомнение его значение как признака жизни

В новом исследовании, опубликованном в Science, астрономы сообщили о неожиданном обнаружении фосфина (PH₃) в атмосфере коричневого карлика Wolf 1130C. Это открытие бросает вызов нашему пониманию этого простого молекулы и ставит под сомнение идею, что её можно считать однозначной «биосигнатурой» внеземной жизни.

Контекст: фосфин как возможный признак жизни

• Фосфин — простая молекула (один атом фосфора и три атома водорода).
• На Земле его присутствие в атмосфере связано исключительно с биологическими процессами.
• В 2020 году спорное заявление об обнаружении фосфина в атмосфере Венеры вызвало дискуссии о возможных признаках жизни, поскольку в условиях Венеры он должен быстро разрушаться.

Фосфин в других мирах: не только биология

Однако фосфин также был обнаружен в атмосферах Юпитера и Сатурна, где его происхождение объясняется известными абиогенными химическими и физическими процессами в глубоких слоях атмосферы этих планет-гигантов.

Новое открытие на коричневом карлике

Коричневые карлики — это «неудавшиеся звёзды», слишком массивные для планет, но недостаточно массивные для запуска термоядерного синтеза водорода. Их температура может варьироваться от комнатной до ~2000°C.

• Объект: Коричневый карлик Wolf 1130C с температурой около 320°C.
• Метод: Наблюдения космического телескопа James Webb Space Telescope (JWST), который анализирует спектральные «штрих-коды» молекул в инфракрасном диапазоне.
• Результат: Обнаружен спектральный сигнал фосфина.
• Парадокс: Это обнаружение хорошо согласуется с некоторыми теоретическими моделями. Однако более ранние наблюдения JWST за 23 другими коричневыми карликами (с температурами 100–700°C) фосфина не нашли.

Выводы и последствия

Исследователи пока не могут дать единого объяснения, почему фосфин есть на Wolf 1130C, но отсутствует на других похожих объектах. Возможная причина — его старый возраст и низкая металличность.

Главный вывод работы: В настоящее время не существует последовательной модели, объясняющей наблюдаемое количество фосфина на Юпитере, Сатурне, Wolf 1130C, других коричневых карликах и атмосферах экзопланет-гигантов.

Следствие: Без полного понимания абиогенных путей образования и разрушения фосфина в различных условиях использование фосфина в качестве надёжного биосигнала остаётся сомнительным. Его потенциальное наличие на Венере, если оно подтвердится, с большей вероятностью может объясняться неизвестной химией или физикой, а не биологией.