在褐矮星上发现的神秘分子进一步质疑金星上潜在的生命迹象
艺术家对褐矮星的印象。图片来源： uux.cn/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor
（神秘的地球uux.cn）据《对话》（劳拉·麦克米什）：褐矮星：太小不能成为恒星，太大不能成为行星。
这些介于宇宙物体之间的物体直到20世纪90年代才被发现，它们的大小不足以像真正的恒星那样炽热明亮，而通常会发出温暖昏暗的光芒。
在《科学》杂志发表的一项新研究中，一组天文学家报告称，在一颗名为Wolf 1130C的褐矮星中检测到了一种令人惊讶的物质：一种名为磷化氢的化学物质，这一直是金星上存在生命证据的争议焦点。
然而，褐矮星湍流和不适宜居住的大气中磷化氢的存在表明，我们对这种小而简单的分子的生命周期的理解是不完整的，并对它可以被视为外星生命的“生物特征”的想法产生了怀疑。
什么是褐矮星？
像真正的恒星一样，褐矮星是由太空中坍缩的气体云形成的。气体向内下落时会变热，但在褐矮星中，它永远不会变得足够热，从而引发氢聚变成氦，为恒星提供能量。
但只要气体云的重量至少是木星的13倍，它就会变得足够热，以熔化一种稍重的氢，称为氘。从天体物理学的角度来看，这种聚变将在100万到1亿年后迅速耗尽。
然而，引力坍缩和聚变在褐矮星的核心产生了巨大的热量。这就形成了一个对流回路：核心附近的气体升温并上升，在冷却并回落之前将热量传递到上层。
褐矮星比恒星冷得多。最年轻和最大的表面可以达到2000°C，但最冷的接近室温。
一旦核心的热量到达褐矮星的表层，它主要以红外光的光子形式辐射到太空中。
红外波长很难用地面望远镜观测到，但詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）等太空望远镜的视野更好。这让我们更好地了解了褐矮星。
磷化氢怎么了？
有趣的化学反应和过程发生在褐矮星中，而在热恒星中则不然。
对于附近的褐矮星，JWST可以观察到这些化学过程的结果。它通过寻找每个分子的“条形码”来实现这一点，即褐矮星发出的光谱中的特定暗线模式。
磷化氢是一个简单的分子，有一个磷原子和三个氢原子。
2020年，一些科学家认为他们在金星大气层中检测到了它的光谱特征。金星上的条件意味着那里的磷化氢应该很快就会被破坏，所以检测到它意味着有东西在制造大量的磷化氢。
在地球上，磷化氢仅因生命而存在，因此磷化氢已被广泛探索为生命的潜在标志。所以金星上的潜在探测是令人兴奋的事情。
但深入了解头条新闻，会发现它更微妙。磷化氢存在于木星和土星的大气层中，没有人认为这些行星的云层中存在生命。
原因是我们了解磷化氢是如何在这些行星的较低大气层中产生和生存的。然后它上升到表面，在那里它被迅速摧毁——但在我们看到它的光谱特征之前。
褐矮星中的磷化氢呢？
磷化氢在更热或更大的系统中会发生什么，比如褐矮星和热木星系外行星？
根据一些模型，我们应该在这里看到大量的磷化氢。但早期JWST观测了23颗温度在100°C至700°C之间的褐矮星，没有发现磷化氢。
然而，最近在褐矮星Wolf 1130C（温度约320°C）上观测到的磷化氢与模型非常吻合。为什么？
这项新研究背后的研究人员还不确定。他们最好的猜测是，这可能与Wolf 1130C年代久远、金属含量低有关。
在这个阶段，他们得出了一个简单的结论：没有一致的模型可以解释我们在木星、土星、沃尔夫1130C、其他褐矮星和系外行星气态巨行星大气中看到的磷化氢的量。如果没有更好的理解，使用磷化氢作为生物标志是有问题的。
所以也许金星上终究有磷化氢，但原因是未知的化学或物理，而不是生物学。外星生命仍然是最后的选择。
