اخترشناسان در فاصلهی ۵۴ سال نوری از زمین، موفق به شناسایی فسفین (PH₃) در جو جرم باستانی ولف ۱۱۳۰سی شدند؛ کوتولهای قهوهای با قدمتی بیش از ۱۰ میلیارد سال. این کشف که توسط تیمی به رهبری آدام برگاسر از دانشگاه کالیفرنیا سندیگو انجام شد، غلظتی حدود ۱۰۰ بخش در هر میلیارد را برای فسفین نشان میدهد و معادلات شیمیایی مربوط به فسفر را در سراسر کهکشان راه شیری با چالشهای تازهای روبهرو کرده است.
این نخستین و تاکنون تنها شناسایی قطعی فسفین در یک کوتولهی قهوهای است. با وجود تطابق مقدار مشاهدهشده با مدلهای نظری، پرسشی اساسی مطرح میشود: چرا در سایر کوتولههای قهوهای اثری از فسفین دیده نمیشود؟ این تناقض نشان میدهد که درک فعلی ما از شیمی فسفر ناقص است و اعتبار فسفین بهعنوان نشانگر بالقوهی زیستی را زیر سؤال میبرد.
کشف فسفین در ولف ۱۱۳۰سی یادآور این نکته است که وجود این مولکول الزاماً به معنای حضور حیات نیست. فسفین میتواند در شرایط غیرزیستی نیز شکل بگیرد. برگاسر در گفتوگویی با ساینسآلرت تأکید میکند که مشکل از خود ولف ۱۱۳۰سی نیست، بلکه از سایر کوتولههای قهوهای و سیارات غولپیکر است که با وجود شرایط مشابه، فاقد فسفیناند.
با وجود تلاشهای گسترده با تلسکوپهای زمینی و فضایی مانند جیمز وب، این نخستین بار است که فسفین با غلظت پیشبینیشده در یک جرم آسمانی مانند کوتولهی قهوهای یا سیارهی فراخورشیدی شناسایی میشود. این یافته نشان میدهد که فرآیندهای شیمیایی مؤثر در تولید یا ممانعت از تولید فسفین، جهانشمول نیستند و از جرمی به جرم دیگر تفاوت دارند.
ماجرای فسفین پیشتر در سال ۲۰۲۰ نیز خبرساز شده بود، زمانی که دانشمندان از وجود آن در جو زهره خبر دادند. در زمین، فسفین عمدتاً توسط میکروبها تولید میشود و به همین دلیل، بهعنوان نشانگر زیستی احتمالی شناخته میشود. اما این مولکول در جو مشتری و زحل نیز یافت شده و در اعماق داغ و پرفشار آنها شکل میگیرد و به لایههای بالایی منتقل میشود.
مدلهای شیمی جو سیارات غولپیکر و کوتولههای قهوهای بر پایه دادههای مشتری و زحل طراحی شدهاند و برای مولکولهایی مانند آمونیاک و متان عملکرد خوبی دارند. اما فسفر رفتاری متفاوت دارد. برگاسر میگوید: «مدل ما برای مشتری، زحل و اکنون ولف ۱۱۳۰سی درست عمل میکند، اما برای سایر کوتولهها و سیارات فراخورشیدی نه. این یک معمای واقعی است».
کوتولههای قهوهای که در مرز میان سیارات غولپیکر و ستارگان کوچک قرار دارند، فرصتهای منحصربهفردی برای مطالعهی شیمی جو فراهم میکنند. در بررسی ولف ۱۱۳۰سی، پژوهشگران از تلسکوپ جیمز وب بهره گرفتند و با طیفنگاری فروسرخ، رد فسفین را بهوضوح مشاهده کردند. برگاسر میگوید: «حتی در دادههای با وضوح پایین، ویژگی طیفی فسفین کاملاً مشهود بود».
مقدار فسفین در جو ولف ۱۱۳۰سی با مقادیر مشاهدهشده در مشتری و زحل همخوانی دارد و برای نخستین بار، مدلهای نظری بهطور دقیق تأیید شدهاند. این موضوع پرسشهای تازهای درباره منشأ فسفین و نقش آن در جستوجوی حیات مطرح میکند. برگاسر در پایان میگوید: «تا زمانی که منشأ فسفین را بهدرستی درک نکنیم، نباید آن را بهسادگی نشانهی حیات در سیارات بیگانه بدانیم».
