用有机汤创造生命是一件复杂的事情。 你需要一大堆原料,在适当的条件下放在同一个地方。
虽然确切的条件可能仍然是一个,我们对元素周期表上的哪些元素是必需的有了一个很好的了解。
一种关键成分? 磷? 刚刚被发现于银河系的外围;科学家们最不希望看到它的地方之一。这是因为在那里通常找不到负责产生磷的巨大恒星。
“为了制造磷,你需要某种暴力事件,”天文学家兼化学家 Lucy Ziurys 说亚利桑那州立大学和斯图尔德天文台。 “人们认为磷是在超新星爆炸中产生的,为此,你需要一颗质量至少是太阳质量 20 倍的恒星。”
无论如何,传统观念也是如此。 远离任何大质量恒星或超新星遗迹的磷的发现表明,可能存在一些其他方法来锻造生命关键元素。
你周围看到的几乎所有元素都是由星星构成的。 当宇宙的第一批原子从原始等离子体凝结时,它们主要以氢和少量氦的形式存在。 直到星星出现之后,所有其他的东西才出现。 这些明亮的火焰和愤怒球体不仅仅是天鹅绒黑暗中的灯光; 它们是原子粉碎机器,在核心中将元素融合在一起以建造更重的原子。
但恒星产生的元素取决于其质量。 太阳大小和更小的恒星促进融合反应通过融合氢和氦来制造锂和铍等轻质元素。另一种形式的融合可以发生在更大的恒星中,从而产生氧和氮等元素。
磷不在任何一条恒星聚变链上; 但已知它形成的一种方式是在超新星爆炸期间。
超新星爆炸还有另一个好处,这种爆炸只发生在高质量的恒星上:它们将元素喷射到太空中,在星际介质中播撒重成分,这些重成分被新一代恒星以及彗星和行星等其他物体吸收。
但大质量恒星只能在有足够物质供给它们的区域形成。 距离银河系中心越远,物质就越稀疏,因此预计不会在外围形成大质量恒星。 这使得在距银河系中心约 74,000 光年的 WB89-621 云中发现磷成为一个巨大的谜团。
“我们检测到的磷位于星系的边缘,它不应该在的地方,”化学家 Lilia Koelemay 说亚利桑那州立大学的。 “所以这意味着必须有其他方式来产生磷。”
有两种主要的解释。 其一是银河喷泉。 这个模型提出,元素是通过超新星爆炸从银河系内部区域输送到外部区域的,超新星爆炸将物质从银盘炸到光晕,在那里冷却并雨点落下。
研究人员表示,这种情况不太可能发生。 银河喷泉的观测证据很少,而且他们也不会将物质运送到特别远的地方。
但还有另一种可能性。 几年前,天文学家发现质量较小的恒星可以产生磷, 也。 不是在爆炸中,而是通过称为中子俘获的过程在其核心周围的区域中发生。 在那里,硅的同位素可以捕获额外的中子以形成磷。
远离超新星源头的磷的发现表明这个模型可能是有道理的。
这确实是一个令人兴奋的消息,因为磷是最后一种所谓的元素。尼科普斯元素? 氮、碳、氢、氧、磷和硫 ? 在银河系边缘被识别。
“正如我们所知,对于一颗适合生命居住的行星,你必须拥有所有 NCHOPS 元素,它们的存在定义了银河系的宜居带,”齐乌里斯 说。 “随着我们发现磷,现在所有磷都在银河系边缘被发现,银河系将宜居带一直延伸到银河系外围。”
天文学家在寻找太阳系外生命时并没有真正考虑过银河系外围,因为他们认为那里没有足够的磷。 这一发现意味着我们可以扩大搜索范围。
“我们希望在银河系边缘检测到磷可以激发对遥远系外行星的研究,”化学家凯瑟琳·戈尔德说亚利桑那州立大学的。
该研究发表于自然。