Kahverengi cüceler: Yıldız olamayacak kadar küçük, gezegen olamayacak kadar büyük.
Sadece 1990’larda keşfedilen bu kozmik nesneler, gerçek bir yıldız kadar sıcak ve parlak yakacak kadar büyük değildir, bunun yerine genellikle sıcak bir loş parıltı verir.
Yayınlanan yeni araştırmalarda BilimBir gökbilimci ekibi, Wolf 1130c olarak bilinen kahverengi bir cüce içinde şaşırtıcı bir maddenin tespitini bildirir: Fosfin adı verilen bir kimyasal, Venüs’teki yaşam kanıtı için tartışmalı iddiaların odak noktasıdır.
Bununla birlikte, kahverengi bir cücenin türbülansında ve elverişsiz atmosferinde fosfin varlığı, bu küçük, basit molekülün yaşam döngüsü hakkındaki anlayışımızı göstermektedir ve yabancı yaşamın “biyo -tasarım” olarak kabul edilebileceği fikrinden şüphe uyandırır.
Kahverengi cüceler nedir?
Gerçek yıldızlar gibi, kahverengi cüceler uzayda çöken gaz bulutlarından oluşur. Gaz içe doğru düştükçe ısınır, ancak kahverengi bir cüce içinde hidrojenin helyuma füzyonunu tetikleyecek kadar ısınmaz, bu da yıldızlara güç verir.
Ancak gaz bulutu Jüpiter’den en az 13 kat daha ağır olduğu sürece, deuterium adı verilen biraz daha ağır bir hidrojeni kaynaştıracak kadar ısınacaktır. Bu füzyon, 1 ila 100 milyon yıl sonra astrofizik terimlerle oldukça hızlı bir şekilde yanacaktır.
Bununla birlikte, yerçekimi çöküşü ve füzyon, kahverengi cüce çekirdeğinde muazzam miktarda ısı yaratır. Bu bir konveksiyon döngüsü oluşturur: Çekirdek yakınında gaz ısınır ve yükselir, soğutmadan ve geri düşmeden önce ısıyı üst seviyelere aktarır.
Kahverengi cüceler yıldızlardan çok daha serindir. En genç ve en büyük yüzey 2.000 ° C’ye kadar ulaşabilir, ancak en havalı oda sıcaklığına yakındır.
Çekirdekten gelen ısı, kahverengi cücenin yüzey katmanlarına ulaştığında, esas olarak kızılötesi ışık fotonları şeklinde uzaya yayılır.
Kızılötesi dalga boylarının yer tabanlı teleskoplarla gözlemlenmesi zordur, ancak James Webb Uzay Teleskopu (JWST) gibi uzay teleskopları daha iyi bir görünüme sahiptir. Bu bize kahverengi cücelere daha iyi bir bakış sunar.
Fosfin ile neler oluyor?
İlginç kimyasal reaksiyonlar ve süreçler, kahverengi cücelerde, sıcak yıldızlarda olmazlar.
Yakındaki kahverengi cüceler için JWST bu kimyasal süreçlerin sonuçlarını gözlemleyebilir. Bunu, her bir molekülün “barkodlarını” arayarak, kahverengi cüce tarafından yayılan ışık spektrumundaki belirli koyu çizgilerin desenlerini arayarak yapar.
Fosfin, bir fosfor atomu ve üç hidrojen atomuna sahip basit bir moleküldür.
2020’de, bazı bilim adamları Venüs atmosferinde spektral imzasını tespit ettiklerini düşündüler. Venüs’teki koşullar ortalama fosfin orada oldukça hızlı bir şekilde yok edilmelidir, bu yüzden tespit etmek bir şeylerin çok fazla fosfin yapmak anlamına geleceği anlamına gelir.
Yeryüzünde, fosfin sadece yaşam nedeniyle mevcuttur ve bu nedenle fosfin potansiyel bir yaşam işareti olarak kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Yani Venüs’teki potansiyel tespit heyecan verici şeylerdi.
Ama başlıkların altını kazın ve daha ince. Fosfin Jüpiter ve Satürn’ün atmosferlerinde bulunur ve bu gezegenlerin bulutlarında kimse yaşam önermemektedir.
Bunun nedeni, bu gezegenlerdeki atmosferin alt seviyelerinde fosfinin nasıl yaratılabileceğini ve hayatta kalabileceğini anlıyoruz. Sonra hızla yok edildiği yüzeye yükselir – ancak spektral imzasını görmeden önce değil.
Kahverengi cücelerde fosfin ne olacak?
Kahverengi cüceler ve sıcak Jüpiter dış gezegenleri gibi sıcak veya daha büyük sistemlerde fosfine ne olur?
Bazı modellere göre, burada önemli miktarda fosfin görmeliyiz. Ancak, 100 ° C ile 700 ° C arasındaki sıcaklıklara sahip 23 kahverengi cüceye bakıldığında, daha önceki JWST gözlemleri fosfin bulamadı.
Yine de, kahverengi cüce kurt 1130C (yaklaşık 320 ° C sıcaklık) üzerinde fosfin gözlemi, modellerle çok iyi eşleşir. Neden?
Yeni çalışmanın arkasındaki araştırmacılar henüz emin değiller. En iyi tahminleri, Wolf 1130C’nin eski olması ve düşük konsantrasyonlarda metal içermesi ile ilgisi olabileceğidir.
Bu aşamada, basit bir açıklama ile sonuçlanırlar: Jüpiter, Satürn, Kurt 1130C, diğer kahverengi cüceler ve dış gezegen gaz devi atmosferlerinde gördüğümüz fosfin miktarlarını açıklayan tutarlı bir model yoktur. Daha iyi bir anlayış olmadan, fosfin biyo -imzası olarak kullanılması sorgulanabilir.
Bu yüzden belki de Venüs’te fosfin vardı, ancak neden biyoloji değil, kimya veya fizik bilinmiyordu. Uzaylı yaşam son çare hipotezi olmaya devam ediyor.
