天文|恒星中的磷含量，或成为人类寻找宜居星球的新标准？
传统意义上 ， 寻找生命的第一步是找到一颗温度适宜液态水存在的行星 ， 但是科学家们正在努力找到一个新的标准来追踪潜在的宜居星球 。
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甚至在天文学家对行星有任何直接了解之前 ， 一项基于主恒星本身化学性质的技术 ， 能够定位到存在生命希望的行星 ， 进而做更深入的研究 。 这是可能的 ， 因为恒星和行星的构成是相关的 。 我们知道 ， 生命存在是需要某种非常精确的化学反应的 ， 虽然科学家们倾向于关注碳和氧等知名元素 ， 但也有其他一些不太引人注目的重要元素 。
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这些元素包括磷、氟、钾等等 。 “这些是我们应该却还没有关注到的元素 ， 因为我们还没意识到需要去关注 ， ”圣安东尼奥西南研究所的行星天体物理学家娜塔莉·欣克尔（Natalie Hinkel）告诉太空网（Space） 。
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在檀香山举办的美国天文学会第235届会议上 ， 欣克尔和她的合著者 ， 一位海洋学家 ， 提出了他们分析中的初步发现 ， 他们尤其关注到磷 ， 因为从藻类到大象的生物体在利用阳光转化为存储能量的过程中都需要磷 ， 尽管数量很少 。
这就像是烤蛋糕：如果完成一个蛋糕需要4个鸡蛋 ， 而你只有三个 ， 那么你就得不到蛋糕 ， ”欣克尔说 。 “但是在这个生命的蛋糕中 ， 磷真的很难找到——就像要找到那些鸡蛋一样 。 ”所以科学家们认为 ， 如果你想寻找类似地球的生命 ， 首先要找到含少量磷的恒星 ， 然后研究那些星系中的行星 。
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但有一个小问题：恒星中的磷是很难测量的 ， 因为磷很难在光波中留下印记 ， 而光波又是很难从地球上或者用现存的天基仪器观测到的 。
【天文|恒星中的磷含量，或成为人类寻找宜居星球的新标准？】这就是为什么当欣克尔求助于她搜集恒星化学反应观察值的数据库时 ， 在数据库6000多颗恒星中 ， 仅有90颗恒星包含了磷的测量值 。 （为了比较 ， 其中1400颗恒星的元素丰度已被观测到 。 ）这些恒星中只有12颗拥有行星 ， 这可以帮助了解磷在恒星及其关联行星中的细微差别 。
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图解：ALMA射电望远镜拍摄到了AFGL 5142恒星形成区的这张照片 。 这里的颜色表明 ， 在尘埃中的空洞中存在磷分子 ， 来自一颗年轻的恒星 。 资料来源：eastday
她说 ， 类似的问题在其他量少且具有生物重要性的元素那里同样引人担忧 。 数据的缺乏意味着欣克尔和她的同事无法实际证明这种方法是一项可行的技术 ， 用于立刻挑选出让人感兴趣的系外行星 。 但是 ， 她们希望她们的研究能号召科学家们不仅搜集以往被偏好的元素数据 ， 也能去搜集这些棘手元素的数据 。
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当然 ， 不了解磷也许并非什么大事 。 地外生命的存在也许根本就不需要磷 。 欣克尔说 ， “可能存在某些生命路径 ， 也许并不特别需要磷 ， 但是我们知道生命伴随磷存在 ， 我们也知道我们存在 ， 所以基于我们目前所知的 ， 这是最合理的” 。
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但是她认为这种观察模型相较以往公认的观察模型来说更有用 。 她说 ， 这值得天文学家们花更多精力去测量磷和其他具有生物重要性但测量困难的元素 。 欣克尔说 ， ”困难都有其原因 ， 但不意味着我们不应该去探寻它 ， 要说有什么不同的话 ， 那就是我明白我们应该探寻更多 。 ”
毕竟 ， 科学家们如果想要追踪到其他太阳系中可能存在的生命 ， 就需要得到所有他们能得到的观测数据 。 欣克尔说 ， “可居住性真的很难弄清楚 ， 这不是去行星上取一勺样本就能弄懂的事情 ， 所以建模是我们在相当长的一段时间里所能做的全部 。 ”
作者: Meghan Bartels
FY: Ann
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