ฟอสฟอรัสเข้ามาจากความหนาวเย็นได้อย่างไร

Anonim

จากการวิจัยครั้งใหม่พบฟอสฟอรัสซึ่งมีความสำคัญต่อชีวิต แต่ค่อนข้างหายากอยู่ภายในดาวเคราะห์น้อยที่ห้อยลงในระบบสุริยะชั้นนอกก่อนที่จะเคลื่อนกลับไปยังดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นที่สิ้นสุดของโลก

ฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในหกองค์ประกอบหลักที่สร้างขึ้นในร่างกายมนุษย์และเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างสิ่งมีชีวิตอื่น อย่างไรก็ตามไม่เหมือนกับไฮโดรเจนออกซิเจนคาร์บอนไนโตรเจนและแคลเซียมฟอสฟอรัสเป็นของหายาก ยิ่งในส่วนที่เหลือของระบบสุริยะมากขึ้นเท่านั้น

astrobiologists กำลังติดตามฟอสฟอรัสหวังว่าจะนำพวกเขาไปสู่ชีวิตอื่น

อุกกาบาตจำนวนมากมีฟอสฟอรัสและรู้ว่าฟอสฟอรัสกระจายผ่านระบบสุริยะอย่างไรจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบว่าอุกกาบาตมาจากไหนขึ้นอยู่กับปริมาณและชนิดของฟอสฟอรัสที่มีอยู่

แมกซ์ Pasek นักดาราศาสตร์และนักธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดากล่าวว่าฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีววิทยา

ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบหลักที่พบในรูปของแข็งขณะที่ไฮโดรเจนออกซิเจนและไนโตรเจนมักพบในรูปของก๊าซ "การศึกษาฟอสฟอรัสช่วยให้เราสามารถเชื่อมต่อกับตัวอย่างหินจริง ๆ ซึ่งแตกต่างจากตัวอย่างอื่น ๆ ไม่มีรูปแบบก๊าซที่ชัดเจนดังนั้นจึงต้องมาจากแหล่งหิน" Pasek กล่าว "เราหวังว่าจะผูกว่าในที่สุดชีววิทยาและชีวิต."

บทความล่าสุดของเขาในวารสารวิทยาศาสตร์ Icarus ได้ สำรวจการกระจายตัวของฟอสฟอรัสในรูปฟอสฟอรัส (หรือ "ระเหย") ในระบบสุริยะในช่วงต้นและสิ่งนี้หมายถึงการกระจายฟอสฟอรัสในปัจจุบัน

จากขอบ

ฟอสฟอรัสคิดว่าอยู่ในใจกลางของดาวฤกษ์ที่ระเบิดหรือซูเปอร์โนวา ในกรณีของระบบสุริยะยุคแรกของเราทุกสิ่งที่ใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ถูกทำให้เป็นไอ จากนั้นเมื่อองค์ประกอบเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์พวกเขาก็เริ่มหนาวและเริ่มกลั่นตัวเป็นของแข็ง

คำถามที่อยู่เบื้องหลังกระดาษคือ "ถ้าฟอสฟอรัสไม่ทำปฏิกิริยากับของแข็งที่อุณหภูมิสูงเหล่านี้แล้วบางทีมันอาจจะก่อตัวเป็นของแข็งชนิดต่างๆในช่วงเย็น" Pasek กล่าว

ก๊าซฟอสฟอรัส (PH 3) เป็นเฟสระเหยที่สำคัญของฟอสฟอรัสที่อุณหภูมิต่ำ กลุ่มที่แตกต่างกันสองกลุ่มได้เสนอว่าฟอสฟีนสามารถมีบทบาทอย่างแข็งขันในเคมีน้ำแข็งบนขอบด้านนอกของระบบสุริยะ

กระดาษ Pasek มีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจสอบว่าฟอสฟอรัสจะทำปฏิกิริยากับของแข็งได้เร็วแค่ไหน "อย่างรวดเร็ว" Pasek quips - แล้วเวลาที่ใช้ในการทำให้เย็นลงและถูกดึงดูดกลับสู่สภาพแวดล้อมที่อุ่นขึ้น ในท้ายที่สุดมีเป้าหมายเพื่อหารูปแบบของฟอสฟอรัสที่มีความผันผวนเช่นฟอสฟอรัสและวิธีกระจายไปทั่วระบบสุริยะ

ตามแบบจำลองทางทฤษฎีซึ่งรวมอุณหพลศาสตร์อัตราที่ฟอสฟอรัสทำปฏิกิริยากับโลหะและแบบจำลองการแพร่กระจายของก๊าซงานวิจัยของ Pasek พบว่าฟอสฟอรัสส่วนใหญ่ควรอยู่ในรูปของแข็งในระบบสุริยจักรวาลทั้งหมดออกไปเกี่ยวกับดาวเสาร์ "ฟอสฟอรัสเป็นสารระเหยในระบบสุริยะกำลังพัฒนาและรูปแบบฟอสฟอรัสที่มีความผันผวนจะน้อยมากแม้ในบริเวณที่เย็นกว่าของเนบิวลาดวงอาทิตย์" หนังสือพิมพ์กล่าว

อุกกาบาตและฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสควรมีอยู่ในรูปแบบที่เรียกว่า schreibersite ซึ่งเป็นแร่ที่มีนิกเกิลเหล็กและฟอสฟอรัสเขากล่าว "เราพบว่าในอุกกาบาตตลอดเวลาและในรูปแบบ cometary มากขึ้นไม่ได้หมายความว่าอุกกาบาตทั้งหมดที่เราเก็บรวบรวมซึ่งมีฟอร์ดฟอร์ดจำนวนน้อยต้องสร้างขึ้นในภูมิภาคนี้

.

การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าฟอสฟอรัสสำหรับชีวิตมาจากรูปของแข็งแทนที่จะเป็นฟอสฟอรัสจากน้ำแข็ง "

Mikhail Zolotov ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านการวิจัยของมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาที่เชี่ยวชาญในสารระเหยในดาวเคราะห์อื่น ๆ กล่าวว่าทั้งความอุดมสมบูรณ์และชนิดของฟอสฟอรัสอาจส่งผลต่อกิจกรรมทางชีววิทยา

เห็นได้ชัดจากการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับอุกกาบาตว่าฟอสฟอรัสมีอยู่ในแร่ธาตุมากกว่าก๊าซ "แบบจำลองก่อนหน้าสำหรับการควบแน่นของแก๊สโซลาร์เซลล์ที่ร้อนจัดแสดงให้เห็นถึงการก่อตัวของแร่ธาตุฟอสฟอรัสที่สังเกตได้ในอุกกาบาต" นายโซโลทอฟกล่าว

ในขณะที่เขากล่าวว่ากระดาษ Pasek เป็น "ชิ้นงานที่ดี" มันเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าการเคลื่อนไหวของก๊าซไปทางดวงอาทิตย์ซึ่งไม่ได้เป็นแบบจำลองในกระดาษอาจจะเร็วกว่าการแพร่กระจายของก๊าซออกไปจากดวงอาทิตย์ "ข้อมูลอุกกาบาตที่มีอยู่ไม่ได้บ่งชี้ถึงการพร่องฟอสฟอรัสที่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์

.

(และสมมติฐานนี้) ยังคงได้รับการยืนยันจากข้อมูลจากระบบสุริยะชั้นนอกเช่นดาวหาง "เขากล่าว

สำหรับ Pasek ขั้นตอนต่อไปในการวิจัยนี้คือการทดลองกับฟอสฟีนในห้องปฏิบัติการและย้ายไปอยู่ในดินแดนที่เป็นประโยชน์มากขึ้น "เราจะเอาชิ้นส่วนโลหะและสัมผัสกับก๊าซฟอสฟอรัสและดูว่าจะใช้เวลานานแค่ไหนในการทำหินเหล่านี้" เขากล่าว จากนั้นเขาจะดึงข้อมูลดังกล่าวกลับเป็นแบบจำลองของเขา

menu
menu