赋予生命的磷可能来自一种罕见的新星

迄今为止，这种生命必需元素的分布已被证明特别令人费解。

我们 DNA 和 RNA 中的磷可能来自一类特定的新星，其中一颗质量为 1.25 个太阳或以上的白矮星从附近的恒星中吸取物质。

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磷是生命必需的少数元素之一，但它的起源却是一个谜。已知核心塌缩超新星会形成一些磷，但仅靠这一来源无法解释其在星系内的丰度和分布。如果新星而不是超新星是磷的主要来源，那么我们所看到的就更有意义了，这对在其他地方寻找生命的前景具有重要意义。

在生命的组成部分中，磷是一种奇怪的东西。从银河系的角度来看，地球上所有生物使用的其他成分（例如碳和氢）非常常见。我们预计，无论在其他地方开始生活可能存在什么限制，这些因素的缺乏都不会出现在其中。人类需要一些更稀有的元素，例如硒，但许多其他生命形式不需要，如果地球缺乏这些成分，进化可能会找到另一条道路。

磷在地壳中的含量比碳丰富，但对于整个星系来说，情况可能并非如此——恒星之间磷浓度的变化被认为是一个谜。它的原子序数高于其他基本元素，因此不易形成，引发了人们对其起源的研究。

一项新的研究指出了氧氖新星。像所有新星一样，这些新星涉及与另一颗恒星（通常是红巨星）近距离轨道上的白矮星。白矮星的密度如此之大，而伴星的密度如此之大，以至于较小的恒星可以从另一颗恒星上拉出物质来形成吸积盘。当盘中的物质盘旋到白矮星上时，它有时会积聚到足够热以引发核聚变，从而导致突然变亮。全世界都在热切地等待着最亮的复发新星——T Coronae Borealis 的出现，预计它很快就会爆发。 

新星有时根据其光谱中最明显的元素进行分类。自 20 世纪 90 年代末以来，氧-氖新星或氧-氖-镁新星（也称为 ONe 新星）就被怀疑通过复杂的聚变路径形成大量磷，而其他新星很少或根本不产生磷。由于一些新星在很长一段时间内频繁爆发（按照银河标准），累积的磷产量可能非常大。

一颗新星包含质量至少比太阳大 25% 的白矮星。西澳大利亚大学的 Kenji Bekki 教授告诉 Science-News.dev，要获得这样的白矮星，祖星需要从 7 到 9 个太阳质量开始，这是相对罕见的。

当日本国家天文台的 Bekki 和 Takuji Tsujimoto 博士对恒星中磷的预期浓度（如果大部分磷是在 ONe 新星中形成）进行建模时，他们与观测结果非常吻合。将恒星中磷与铁的比率与铁与氢的比率进行比较的绘图会产生一种奇怪的模式。低铁恒星的磷含量也很少，但随着铁变得更加丰富，磷含量也会上升——不仅与氢相比，而且与铁相比也是如此。然后在某一点，趋势发生逆转，使得磷相对于铁变得更加稀缺。

[新星]的风速为每秒 3,000 公里，远大于银河系的平均风速。

铁丰度是这里的一个重要指标，因为它用于追踪恒星的演化情况。第一批恒星是纯氢和氦，但由其灰烬形成的下一代恒星含有更多金属，其中铁作为主要元素。 

Bekki 和 Tsujimoto 提出，ONe 新星在大约 80 亿年前的银河系中最为常见，为此后形成的恒星提供了磷元素。随着它们的频率下降，磷浓度停滞不前。 “随着（前身恒星）金属丰度的增加，ONe 新星变得越来越不常见，”Bekki 解释道。因此，它们在银河系演化的早期阶段只经历过短暂的全盛时期，但却留下了重要的遗产。

超新星爆炸的威力如此之大，以至于它们产生的元素被分散到很远很远的地方。新星的风速较为克制，但 Bekki 告诉 Science-News.dev，它们的“风速为每秒 3,000 公里（每小时 670 万英里），远高于银河系的平均风速。这可以将相当多的磷推入附近的气体云中，这些气体云后来会变成恒星。

然而，问题仍然是磷的扩散范围有多大。银河系的磷分布可能相当不均匀，许多行星系统可能缺乏我们在地球上看到的丰富生命所需的浓度。 “为了回答这个问题，我们需要更多的计算，”Bekki 说。 “我们可能很幸运能够拥有如此多的磷。 ”

如果 Bekki 和 Tsujimoto 是对的，ONe 新星应该会产生氯和磷。他们建议研究氯的分布来检验他们的理论。

该研究发表在《天体物理学杂志快报》上。