カリフォルニア大学サンディエゴ校の天文学・天体物理学教授アダム・バーガッサー氏率いる国際研究チームは、国際学術誌「サイエンス」に論文を発表し、太古の低温褐色矮星「ウォルフ1130℃」の大気中にホスフィンを検出したと発表しました。
ホスフィンはリンと水素からなる単純な分子です。地球上では、特定の嫌気性微生物や産業活動によって生成される可能性があり、生命の兆候である可能性が示唆されています。太陽系内では、木星や土星などの巨大ガス惑星の過酷な大気中にもホスフィンが存在しますが、その生成は非生物学的な高温高圧過程に関連していると考えられています。しかし、褐色矮星や太陽系外惑星でホスフィンが明確に検出された例はこれまでなく、今回の発見は初めてのことです。
CNMOによると、研究対象は地球から54光年離れた白鳥座に位置する冷たい褐色矮星「ウルフ1130 C」で、赤色矮星と白色矮星からなる密集した連星系を周回している。
アダム・バーガッサー教授は、ウェッブ望遠鏡から送られてきた高精度赤外線スペクトルデータを解析することで、ウルフ1130 Cの大気中にホスフィンの特異な吸収特性を発見したと述べた。高度な大気逆解析モデルを用いて、褐色矮星の大気中のホスフィンの含有量は約1000万分の1であると結論付けた。
共著者の張増華（南京大学准教授）は、ウルフ1130 Cの「金属含有量の少ない」（つまり、元素含有量が太陽よりもはるかに少ない）性質が、大気の化学組成を変化させている可能性を指摘した。通常の酸素に富む環境では、リンは酸素と結合して他の分子を形成しやすい。しかし、この天体の酸素が乏しく水素が豊富な大気では、リンは豊富な水素と結合してホスフィンを形成し、安定化させることができます。
もう一つの興味深い仮説は、リンが系内の白色矮星であるウルフ1130 Bに由来する可能性があるというものです。白色矮星は伴星から物質を吸収するため、新星と呼ばれる激しい爆発を引き起こす可能性があります。この系では最近の爆発は観測されていませんが、記録されていない古代の新星爆発によってリンを豊富に含む物質が系内に放出され、最終的に褐色矮星であるウルフ1130 Cに吸収された可能性があります。
