磷在外太阳系统中的小行星内凝结

当太阳系成形时,磷可能会凝结成小行星。然后,小行星将朝向内部行星移动,影响它们并将磷染色。图片来源:Gemini Deviecatory / Aura / Lynette Cook。

新研究表明,磷对生活至关重要,但略微稀有,在外太阳系统中的小行星内凝聚在朝向太阳之前,其中一些结束了地球。

磷是构成人体的六个主要元素之一,是其他生物的必要结构块。然而,与氢气,氧气,碳,氮气和钙不同,磷是罕见的。在太阳系的其余部分,它更加稀缺。

天体毒力学家正在跟踪磷,希望它导致他们签署其他生命。

许多陨石含有磷,并且知道如何通过太阳系分布磷,可以帮助科学家决定陨石来自哪里,这取决于它们含有的磷的量和类型。

“磷是生物学的关键要素之一,”南佛罗里达大学的天文学家和地球化学家马太科医师和地球化学家。

与寿命主要是必需的其他元素不同,磷主要以固体形式发现,而氢气,氧气和氮气通常被发现为气体。“[学习磷]让我们在实际的硬岩样品中接地。与其他人不同,没有明显的气体形式,所以必须来自岩石来源,“Pasek说。“我们希望将最终与生物学和生活联系起来。”

他最近的科学杂志伊索斯研究了早期太阳系中的气态(或“挥发性”)磷的分布,以及这对磷的目前分布的这一方法是什么。

含有磷的陨石也可以带来对地球至关重要的元素。图片来源:David A. Aguilar(CFA)。

在边缘

磷是在爆炸星星或超新星的心脏中形成的。在我们早期的太阳系的情况下,蒸发阳光靠近阳光的一切都解释道。然后,随着元素远离阳光,它们变冷,开始凝固到固体。

纸背后的问题是“如果在这些高温下磷没有形成固体,那么也许它可以在寒冷到达中形成不同类型的固体,”Pasek说。

蒸气膦(pH3)是低温下磷的主要挥发相。两种不同的GroupShave建议膦可以在太阳系的外边缘上发挥积极作用。

Pasek的纸张旨在确定磷的磷与固体反应的速度如何 - “非常快”,剥夺Quips - 然后需要多长时间才能冷却并吸引回暖环境。最终,目标是确定磷的挥发性形式的分布,例如膦,以及它们如何在整个太阳系中分布。

根据一种理论模型,其组合热力学,磷与金属反应的速率和气体扩散模型,Pasek的研究发现,大多数磷应该以太阳系到处都是固体形式的,外面是关于土星的。“磷在整个发展太阳系中作为挥发性耗尽,即使在太阳星云的较冷的区域中,磷的挥发性形式也是最小的,”本文说。

陨石和磷

他说,磷也应该以叫做什雷斯特的形式存在,这是一种含镍,铁和磷的形式。“我们一直在陨石中找到它,并以更具的组织形式。它确实暗示,我们收集的所有陨石都有少量磷化物,必须在该地区形成这项研究…意味着生命的磷来自固体形式,而不是来自冰的磷。“

亚利桑那州立大学研究教授Mikhail Zolotov专门从事其他行星上的挥发性元素,注意到磷的丰度和物种都可能影响生物活性。

从以前的陨石研究显然,磷主要存在于矿物质中而不是气体中。“早期用于冷冻太阳能组合气体的凝结模型表明在陨石中观察到的磷含磷矿物质的形成,”佐洛夫说。

虽然普西克的论文是一种“体面的工作”,但令人争意的是,在纸上没有建模的太阳的气体运动可能比气体远离太阳的扩散更快。“可用的陨石数据不表示远离阳光的磷耗尽…[而这个假设]仍然是由彗星等外太阳系统材料的数据确认的,”他说。

对于PASEK,本研究的下一步是在实验室中试验膦,并将其转化为更实用的领域。“我们将采用金属碎片并将它们暴露于含磷气体,看看制作这些岩石需要多长时间,”他说。然后他将把数据归还回到他的模型中。

这项工作得到了NASA的新兴世界计划的支持。美国国家航空航天局天空主义为美国宇航局科学任务总局(SMD)提供的资源提供资源,为征求与天体学科有关的征求建议。

出版物:马修A.Pasek等,“早期太阳星云中的磷挥发性”,Icarus,2018; DOI:10.1016 / J.ICarus.2018.07.011

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