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星空有约丨《科学》期刊载文:在太阳系外天体发现磷化氢
来源:新华网 2025-10-05 10:27
新华社南京10月3日电(记者陈席元)记者3日从南京大学获悉,该校天文与空间科学学院张曾华副教授参与的多国联合团队确认,观测到太阳系外天体上的磷化氢。相关成果于当天由国际学术期刊《科学》在线发表,有望进一步深化科学家对宇宙化学环境的认识。

《科学》审稿人评价道,此次研究具有里程碑意义。人们已经在木星和土星大气中发现了磷化氢,过去有理论认为,褐矮星应当拥有丰富的磷化氢,但观测结果并非如此。此次对Wolf 1130C的研究,有望深化科学界对褐矮星大气化学环境的认识。

这是詹姆斯·韦布空间望远镜观测的Wolf 1130C光谱(浅蓝线)。右侧放大部分是Wolf 1130C的磷化氢光谱(浅蓝线)和磷化氢标准光谱(绿线)的对比图。(亚当·伯加瑟供图)

张曾华介绍,地球上的磷化氢一般通过有机物腐烂及部分工业活动产生。“在Wolf 1130C之前,我们一直未能在太阳系外天体上发现磷化氢的踪迹。”他告诉记者,此次由加州大学圣迭戈分校亚当·伯加瑟教授牵头的国际团队,利用詹姆斯·韦布空间望远镜观测了一个距地球54光年的“三体”星系,Wolf 1130C是该星系中的褐矮星,它还有两个邻居,分别是一颗红矮星和一颗白矮星。

大气反演建模结果显示,Wolf 1130C的大气中,大约每1000万个分子中就有1个是磷化氢。问题也随之而来:为何此前科学家没能在太阳系外其他天体上发现磷化氢?Wolf 1130C有何特别之处?

张曾华表示,团队研究后认为有两种可能,一是磷容易被束缚在三氧化二磷中,而Wolf 1130C缺少足够的氧,让磷有机会与氢结合形成磷化氢。另一种可能是,这些磷化氢来自褐矮星的两个邻居。张曾华带领的团队就在研究这个“三体”星系里的红矮星和白矮星,全面分析两星的几何构型、星风吸积、磁场分布等。

Wolf 1130C所处的“三体”星系,及它们与太阳大小关系的示意图。左侧是太阳,Wolf 1130A是一颗红矮星,Wolf 1130B是一颗白矮星,在图中用白点表示。(亚当·伯加瑟供图)

张曾华表示,国际团队正部署新的观测计划,以求在其他褐矮星上找到磷化氢,进一步验证他们的理论假设。

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