在天文學(xué)家期望的最后一個(gè)地方發(fā)現(xiàn)的生命的關(guān)鍵成分

從有機(jī)湯中產(chǎn)生生命是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。你需要一大堆原料，在同一個(gè)地方，在合適的條件下。

雖然確切的條件可能仍然是一個(gè)辯論事項(xiàng)，我們對(duì)元素周期表上的哪些項(xiàng)目是必需的有了一個(gè)不錯(cuò)的了解。

一種關(guān)鍵成分——磷——?jiǎng)倓偙话l(fā)現(xiàn)銀河系的郊區(qū);這是科學(xué)家最不希望看到它的地方之一。那是因?yàn)橥ǔ２粫?huì)在那里發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)產(chǎn)生磷的巨大恒星。

“要制造磷，你需要某種暴力事件，”天文學(xué)家和化學(xué)家露西·齊里斯（Lucy Ziurys）說亞利桑那州立大學(xué)和斯圖爾德天文臺(tái)?！叭藗冋J(rèn)為磷是在超新星爆炸中產(chǎn)生的，為此，你需要一顆質(zhì)量至少是太陽20倍的恒星。

無論如何，傳統(tǒng)智慧也是如此。磷的發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離任何大質(zhì)量恒星或超新星殘骸，這表明可能還有其他一些方法可以鍛造這種對(duì)生命至關(guān)重要的元素。

你周圍看到的幾乎所有元素都是由星星構(gòu)成的。當(dāng)宇宙的第一批原子從原始等離子體中凝結(jié)時(shí)，它們主要以氫和少量氦的形式出現(xiàn);所有其他東西直到星星出現(xiàn)才出現(xiàn)。這些燦爛的火焰和憤怒球體不僅僅是天鵝絨黑暗中的光;它們是原子粉碎機(jī)器，將核心中的元素融合在一起以構(gòu)建更重的元素。

但是恒星產(chǎn)生的元素取決于它的質(zhì)量。恒星的大小和我們的太陽一樣小，可以促進(jìn)聚變反應(yīng)在融合氫和氦時(shí)構(gòu)建鋰和鈹?shù)容p質(zhì)元素。另一種形式的融合可以發(fā)生在更大的恒星中，這可能導(dǎo)致氧和氮等元素。

磷不在任何一條恒星聚變鏈上;但已知它形成的一種方式是在超新星爆炸期間。

超新星爆炸還有另一個(gè)好處，它只發(fā)生在大質(zhì)量的恒星上：它們將元素炸入太空，在星際介質(zhì)中播種重成分，這些成分被新一代恒星和其他物體（如彗星和行星）吸收。

但大質(zhì)量恒星只能在有足夠物質(zhì)喂養(yǎng)它們的區(qū)域形成。離銀河系中心越遠(yuǎn)，物質(zhì)就越稀疏，因此預(yù)計(jì)不會(huì)在外圍形成大質(zhì)量恒星。這使得在距離銀河系中心約74,000光年的被稱為WB89-621的云中發(fā)現(xiàn)磷成為一個(gè)巨大的謎題。

“我們檢測(cè)到的磷在銀河系的邊緣，它不應(yīng)該在那里，”化學(xué)家莉莉婭·科勒梅（Lilia Koelemay）說亞利桑那州立大學(xué)。“所以這意味著必須有其他方式產(chǎn)生磷。

有兩種主要的解釋。一是銀河噴泉.這是一個(gè)模型，它提出元素通過超新星爆炸從銀河系的內(nèi)部區(qū)域運(yùn)輸?shù)酵獠繀^(qū)域，超新星爆炸將物質(zhì)從銀河系盤中噴射到光暈中，在那里它冷卻并下雨。

研究人員說，這不太可能;銀河噴泉的觀測(cè)證據(jù)很少，而且無論如何它們都不會(huì)將物質(zhì)運(yùn)送到特別遠(yuǎn)的地方。

但還有另一種可能性。幾年前，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)量較小的恒星可以生產(chǎn)磷太。不是在爆炸中，而是在它們核心周圍的區(qū)域，通過一個(gè)稱為中子捕獲的過程。在那里，硅的同位素可以捕獲額外的中子以形成磷。

磷的發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離任何超新星的來源，表明這個(gè)模型可能與某些東西有關(guān)。

這確實(shí)是一個(gè)令人振奮的消息，因?yàn)榱资撬^的最后一種NCHOPS公司元素——氮、碳、氫、氧、磷和硫——將在銀河系郊區(qū)被識(shí)別出來。

“對(duì)于我們所知道的行星來說，要想適合生命居住，你必須擁有所有的NCHOPS元素，它們的存在定義了銀河系的宜居帶。Ziurys 說.“隨著我們對(duì)磷的發(fā)現(xiàn)，它們現(xiàn)在都在銀河系的邊緣被發(fā)現(xiàn)，這把宜居帶一直延伸到銀河系的郊區(qū)。

天文學(xué)家在尋找太陽系外生命時(shí)并沒有真正考慮過銀河系外緣，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為那里沒有足夠的磷。這一發(fā)現(xiàn)意味著我們可以擴(kuò)大搜索范圍。

“我們希望在銀河系邊緣探測(cè)到磷可以激發(fā)對(duì)遙遠(yuǎn)系外行星的研究。化學(xué)家凱瑟琳·戈?duì)柕拢↘atherine Gold）說亞利桑那州立大學(xué)。

該研究已發(fā)表在自然界.

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