南京大學天文與空間科學學院張曾華副教授參與的國際科研團隊,借助詹姆斯·韋布空間望遠鏡,在太陽系外天體觀測中取得突破性進展——首次確認褐矮星Wolf 1130C大氣中存在磷化氫。該成果發表于國際權威學術期刊《科學》,被審稿人譽為“行星科學領域的重要里程碑”。
研究團隊聚焦的Wolf 1130C位于距地球54光年的特殊“三體”星系,其周圍環繞著一顆紅矮星和一顆白矮星。通過分析望遠鏡捕獲的高分辨率光譜數據,科研人員發現該褐矮星大氣中磷化氫分子濃度約為千萬分之一。這一發現顛覆了此前理論預期:盡管木星、土星大氣中已檢測到磷化氫,但針對褐矮星的觀測始終未獲陽性結果。
“地球上的磷化氫主要源于有機物分解和工業活動,而天體環境中此類分子的形成機制尚屬未知。”張曾華解釋道。研究團隊提出兩種可能解釋:其一,Wolf 1130C大氣中氧含量較低,減少了磷與氧結合形成三氧化二磷的概率,從而為磷氫化合物的生成創造了條件;其二,鄰近的紅矮星與白矮星可能通過星風作用向褐矮星輸送磷元素。
針對后一種假設,張曾華團隊已啟動對“三體”星系中兩顆伴星的深度研究,重點分析其磁場分布、物質拋射模式及星風相互作用。初步觀測顯示,紅矮星頻繁的耀斑活動可能向Wolf 1130C輸送大量帶電粒子,而白矮星雖體積微小,但其強引力場可能影響周邊物質流動。
目前,國際聯合團隊正策劃新一輪觀測計劃,擬對更多褐矮星進行光譜掃描。若能在其他天體中重復檢測到磷化氫,將有力支持“氧含量調控磷化氫生成”的理論假設;若僅在Wolf 1130C發現該分子,則需重點考察其獨特星系環境的影響。
這項研究不僅拓展了人類對系外行星大氣化學的認知邊界,更為探索生命起源所需的化學環境提供了新視角。隨著觀測設備的持續升級,天文學家正逐步揭開太陽系外天體的神秘面紗。











