A saga da fosfina continua! Astrônomos encontram fosfina em anã marrom e tentam entender a origem

O fósforo é considerado como um dos seis elementos necessários para a vida junto com carbono, hidrogênio e nitrogênio. O fósforo está presente no DNA, RNA e ATP que são partes essenciais do processo biológico. Quando o fósforo se junta com átomos de hidrogênio, ele pode formar a molécula chamada de fosfina que é observada como um gás composto por fósforo e hidrogênio. Na Terra, a fosfina é geralmente associada a processos biológicos e encontrada em pântanos, sedimentos e sistema digestivo de alguns animais.

Em 2020, um grupo de pesquisadores anunciou a detecção de grandes quantidades de fosfina na atmosfera de Vênus. Essa descoberta provocou uma polêmica já que, na Terra, a fosfina está fortemente associada à atividade biológica. A possibilidade de o gás ser um indício de vida microbiana ganhou atenção mundial. No entanto, estudos posteriores mostraram que havia explicações alternativas e erros de medição nos dados observacionais.

Agora, um novo estudo detectou fosfina em uma anã marrom que é um tipo de objeto que está entre um planeta gigante gasoso e uma estrela. Essa descoberta reacendeu o debate sobre a origem da fosfina e sua relação com a vida. Diferente de Vênus, onde processos biológicos foram cogitados, em anãs marrons a presença do gás provavelmente resulta de reações químicas em altas temperaturas e pressões. Isso argumenta para o lado de que a fosfina pode surgir também por meios abióticos.

Fosfina

A fosfina é um gás que é formado por um átomo de fósforo e três átomos de hidrogênio sendo um composto altamente tóxico e inflamável. O fósforo é um dos seis elementos considerados essenciais para a vida porque está presente em moléculas de processos biológicos importantes. Além disso, a fosfina desperta interesse científico porque sua presença pode indicar processos biológicos já que, na Terra, o gás está geralmente ligado à atividade de microrganismos.

Na Terra, a fosfina aparece principalmente em ambientes anaeróbicos, onde não há oxigênio. Ela também pode ser produzida artificialmente em laboratórios e na indústria química. Em geral, quando detectada em ambientes naturais aqui na Terra, sua origem está associada à atividade microbiana. Por causa disso, a fosfina ficou marcada como um possível indicador de vida em ambientes extremos.

Polêmica de Vênus

Em 2020, um grupo de pesquisadores anunciou a detecção de fosfina na atmosfera de Vênus e levantaram a hipótese de que o gás poderia estar associado com vida microbiana nas camadas mais amenas do planeta. A notícia sobre fosfina em Vênus ficou mundialmente famosa tanto no ambiente científico quanto para o público em geral. Porém, estudos posteriores não conseguiram confirmar essa detecção, sugerindo que o sinal observado inicialmente podia ter sido um erro de interpretação dos dados.

Mesmo assim, a presença de fosfina fora da Terra não é algo inédito. O gás já foi identificado em Júpiter e Saturno, embora em quantidades muito menores, geradas por processos químicos em altas pressões e temperaturas sem o fator biológico. Isso mostra que a fosfina pode surgir por diferentes mecanismos, biológicos ou não, o que torna sua interpretação no contexto da busca por vida extraterrestre complexa.

Fosfina em anã marrom

Recentemente, um grupo de astrônomos usaram dados do telescópio James Webb e encontraram sinais de fosfina na atmosfera da anã marrom Wolf 1130C. No entanto, apesar de parecer inusitado, a presença de fosfina já era esperada em anãs marrons. A grande pergunta é por que ela não aparece em outras anãs marrons e exoplanetas gasosos, como é esperado pelos modelos da composição química desses objetos.

Os modelos teóricos previam que o gás deveria ser comum nesses ambientes por causa do ambiente com temperaturas e pressões extremas em suas atmosferas. No entanto, todas as observações até agora não haviam encontrado nenhuma evidência da presença de fosfina. A anã marrom Wolf 1130C é a primeira anã marrom que concorda com os modelos teóricos. Essa descoberta reacende o debate sobre a fosfina e por que apenas algumas anãs marrons parecem ter em sua composição.

A exceção

A fosfina foi encontrada na anã marrom chamada de Wolf 1130C que está localizada no sistema estelar Wolf 1130ABC, localizado a 54 anos-luz do Sol. A anã marrom orbita um sistema binário compacto formado por uma estrela vermelha fria chamada Wolf 1130A e uma anã branca massiva, Wolf 1130B. Wolf 1130C é um objeto de grande interesse para os astrônomos porque não possui tantos elementos além de hidrogênio e hélio.

Com isso, foi possível detectar fosfina facilmente nos dados espectrais observados em infravermelhos. A falta de metais na anã marrom torna mais fácil entender as linhas e a presença de fósforo e fosfina. Wolf 1130C pode nos ajudar a entender sobre a síntese do fósforo na Via Láctea e sua química em atmosferas planetárias. Isso, em especial, porque anãs marrons são lugares que não se espera vida, então é possível entender melhor a fosfina como marcador de vida ou não.

Referência da notícia

Burgasser et al. 2025 Observation of undepleted phosphine in the atmosphere of a low-temperature brown dwarf Science