اكتشف الفلكيون غاز الفوسفين في جو القزم البني وولف 1130 جي باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي. هذا الاكتشاف، الذي قاده باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، يتحدى التوقعات حيث كان الفوسفين غائباً في أجسام مشابهة. قد يكشف الاكتشاف رؤى حول كيمياء الفوسفور في بيئات منخفضة المعادن.
الفوسفين (PH3)، غاز شديد السمية ومتفجر يربط الفوسفور بالهيدروجين، هو أحد العناصر الأساسية للحياة على الأرض ومؤشر حيوي محتمل للحياة اللاهوائية. يحدث بشكل طبيعي في أجواء المشتري وزحل ومن المواد العضوية المتحللة على الأرض، لكنه كان نادراً في الكواكب خارج المجموعة الشمسية والأقزام البنية رغم التنبؤات النظرية.
قاد فريق بقيادة أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، آدم بورغاسر، اكتشاف الفوسفين في جو القزم البني القديم والبارد وولف 1130 جي. نُشرت النتائج في مجلة ساينس عام 2025 (DOI: 10.1126/science.adu0401). باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، أول أداة قادرة على تحليل مفصل لهذه الأجسام الخافتة ومنخفضة الحرارة، لاحظ الباحثون إشارة تحت حمراء قوية من الفوسفين.
يُعد وولف 1130 جي جزءاً من نظام ثلاثي النجوم على بعد 54 سنة ضوئية في كوكبة الدجاجة، يدور حول زوج ثنائي: نجم أحمر بارد (وولف 1130 أ) وقزم أبيض كثيف (وولف 1130 ب). هذا القزم البني، الذي يُدعى أحياناً 'نجم فاشل'، يحتوي على معادن أقل بكثير —عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم— من الشمس، مما يجعله مختبراً رئيسياً للكيمياء الكونية البدائية.
تكمن المفاجأة في غياب الفوسفين من الأقزام البنية الأخرى والكواكب العملاقة الغازية خارج المجموعة الشمسية التي لاحظها JWST. "قبل JWST، كان يُتوقع أن يكون الفوسفين وفيراً في أجواء الكواكب خارج المجموعة الشمسية والأقزام البنية، بناءً على تنبؤات نظرية تستند إلى الخلط التوربي الذي نعرفه موجوداً في هذه المصادر"، قال المؤلف المشارك سام بيلر، باحث ما بعد الدكتوراه في كلية ترينيتي في دبلن. "كل ملاحظة حصلنا عليها باستخدام JWST قد تحدت التنبؤات النظرية —حتى ملاحظتنا لوولف 1130 جي".
استخدمت الأستاذة المساعدة إيلين غونزاليس من جامعة سان فرانسيسكو الحكومية نمذجة استرجاع الجو لتأكيد وفرة الفوسفين بحوالي 100 جزء في المليار. تنسب إحدى الفرضيات ذلك إلى الجو المنخفض المعادن الذي يفتقر إلى الأكسجين الكافي لربط الفوسفور، مما يسمح له بالتشكل مع الهيدروجين الوفير. تقترح أخرى إنتاجاً محلياً من القزم الأبيض وولف 1130 ب من خلال أحداث نوفا سابقة، والتي قد تغني المناطق المحيطة بالفوسفور.
يستهدف برنامج الفريق، أركانا أوف ذا أنشنتس، الأقزام البنية القديمة الفقيرة بالمعادن لاختبار كيمياء الجو. "فهم مشكلة الفوسفين كان أحد أهدافنا الأولى"، لاحظ بورغاسر. ستختبر ملاحظات JWST القادمة لأجسام مشابهة هذه الأفكار. هذا العمل، المدعوم من قبل ناسا/STScI (NAS 5-03127 وAR-2232) ومؤسسة هييسنغ-سيمونز، يمكن أن يوضح أصول الفوسفور في المجرة ودوره في أجواء الكواكب، مما يساعد في البحث عن الحياة خارج الأرض.