Fosforowodór

Fosforowodór, fosforiak, fosfina, PH3 – nieorganiczny związek chemiczny, którego cząsteczka zbudowana jest z fosforu i wodoru. Jest to bezbarwny, palny i bardzo toksyczny gaz.

context: Pierwsze doniesienia postulujące jego biogenezę pochodzą z 1897 r. W 1923 r., a następnie w 1927 r. opisane zostały bakterie zdolne do jego produkcji, co jednak przez długi czas budziło wiele kontrowersji, z powodu problemów z odtworzeniem odkrycia przez innych badaczy i obliczeniami wskazującymi, że proces biologicznej redukcji fosforanu do PH3 wydawał się niemożliwy termodynamicznie. Dopiero w 1959 r. stwierdzono, że powstawania fosforiaku nie można wykluczyć na gruncie termodynamiki. Trudności z wykryciem tego związku związane są w znacznej mierze z łatwością, z jaką ulega on utlenieniu. Po raz pierwszy jego obecność w gazach pochodzenia biologicznego stwierdzono w gazach wydobywających się z osadów w oczyszczalniach ścieków i płytkich jezior na terenie Węgier za pomocą spektrometrii mas w 1988 r., a następnie w wielu lokalizacjach na świecie. Zaobserwowane stężenia PH3 są o kilka rzędów wielkości niższe od stężenia szkodliwego dla człowieka.
qas: question: W którym kraju, po raz pierwszy, wykryto obecność fosforiaku w warunkach naturalnych?
answers: text: Węgier
answer_end: 773
generative_answer: na Węgrzech

question: Przy użyciu jakiej metody wykryto fosforiak na Węgrzech?
answers: text: spektrometrii mas
answer_end: 801
generative_answer: spektrometrii mas

context: Poza Ziemią obecność fosforowodoru stwierdzono na planetach-olbrzymach – Jowiszu i Saturnie – oraz gwiazdach węglowych, w warunkach bardzo wysokich ciśnień i temperatur. Natomiast nie są znane procesy abiologiczne, podczas których mógłby powstawać w znaczących ilościach na planetach skalistych. Dlatego w astrobiologii obecność fosforowodoru na ciele niebieskim postulowana jest jako znacznik obecności życia. Obecność gazu nie jest jednak dowodem jednoznacznym – nie można wykluczyć, że gaz ten może powstawać w wyniku nieodkrytych dotąd procesów foto- lub geochemicznych. W 2020 r. Jane Greaves z walijskiego Cardiff University i współpr. (współautorem odkrycia jest m.in. Janusz Pętkowski z zespołu Sary Seager z Massachusetts Institute of Technology) donieśli o zarejestrowaniu fosforowodoru w atmosferze Wenus (w ilości ok. 20 ppb). Wykorzystano w tym celu spektroskopię rotacyjną, korzystając z aparatury zainstalowanej na teleskopie Jamesa Clerka Maxwella oraz sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile, rejestrując promieniowanie mikrofalowe o λ = 1,123 mm, charakterystyczne dla przejścia rotacyjnego PH3. Publikacja ta wzbudziła duże zainteresowanie, gdyż może oznaczać, że na Wenus występuje życie. Hipotezę tę poparła Clara Sousa-Silva z MIT, której zespół przez wiele lat badał możliwości niebiogennego powstawania fosforowodoru na planetach skalistych i nie zidentyfikował żadnego takiego procesu (co jednak nie oznacza, że nie ma takiej możliwości). Niektórzy astrobiolodzy i astrofizycy odnieśli się jednak krytycznie do tego odkrycia, sugerując błędną interpretację widma. Zastrzeżenia wzbudziło m.in. wykorzystanie danych z radioteleskopów ALMA – nawet Anita Richards, współautorka publikacji o odkryciu PH3 na Wenus, przyznałą, że sieć ALMA nie została stworzona do wykrywania subtelnych efektów w bardzo jasnych obiektach, takich jak Wenus. Uwagi do wykrycia fosfiny zgłosił m.in. zespół badaczy z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda pod kierownictwem Geronima Villanuevy, który stwierdził, że za obserwowane wyniki spektralne odpowiada SO2 i wezwał Greaves do wycofania artykułu. Po ponownym przeanalizowaniu danych, zespół Sary Seager podtrzymał opinię, że na Wenus został wykryty PH3, jednak w mniejszej ilości, niż podano pierwotnie – ok. 1 ppb, przy wartości maksymalnej do 5 ppb.
qas: question: Na jakich ciałach niebieskich, nie licząc Ziemi, udało się zaobserwować obecność fosforu?
plausible_answers: text: planetach-olbrzymach – Jowiszu i Saturnie – oraz gwiazdach węglowych
answer_end: 118
generative_answer: planetach-olbrzymach – Jowiszu i Saturnie – oraz gwiazdach węglowych

question: Czy obecność fosfowodoru na danym ciele niebieskim definitywnie dowodzi występowaniu na nim życia?
answers: text: w astrobiologii obecność fosforowodoru na ciele niebieskim postulowana jest jako znacznik obecności życia. Obecność gazu nie jest jednak dowodem jednoznacznym
answer_end: 462
generative_answer: nie

question: Jaki sprzęt został użyty do obserwacji fosfowodoru na Wenus?
answers: text: aparatury zainstalowanej na teleskopie Jamesa Clerka Maxwella oraz sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile
answer_end: 1036
generative_answer: aparatura zainstalowana na teleskopie Jamesa Clerka Maxwella oraz sieć radioteleskopów Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile

question: Dlaczego publikacja Jane Greaves i współpracowników wywołała spore zainteresowanie?
answers: text: może oznaczać, że na Wenus występuje życie
answer_end: 1235
generative_answer: może oznaczać, że na Wenus występuje życie

question: Jak na doniesienia na temat wykrycia fosfowodoru na Wenus zareagował Geronim Villanuev?
answers: text: stwierdził, że za obserwowane wyniki spektralne odpowiada SO2 i wezwał Greaves do wycofania artykułu
answer_end: 2144
generative_answer: stwierdził, że za obserwowane wyniki spektralne odpowiada SO2 i wezwał Greaves do wycofania artykułu