Исследователь Юго-Западного научно-исследовательского института определил звездный фосфор как вероятный маркер, сужающий поиск жизни в космосе. Она разработала методы определения звезд, у которых могут быть экзопланеты, на основе химического состава звезд, у которых есть планеты, и предлагает, чтобы будущие исследования были сосредоточены на звездном фосфоре, чтобы найти системы с наивысшей вероятностью существования жизни.
«При поиске экзопланет и попытках выяснить, пригодны ли они для жизни, важно, чтобы планета жила с активными циклами, вулканами и тектоникой плит. Соавтор моей работы, доктор Хилари Хартнетт, океанограф, отметила, что фосфор необходим для всей жизни на Земле. Он необходим для образования ДНК, клеточных мембран, костей и зубов у людей и животных и даже в микробиоме морского планктона», - говорит доктор Натали Хинкель из SwRI, планетарный астрофизик и ведущий автор новой статьи в Astrophysical Research Letters.
Определить пропорцию элементов в экзопланетных экосистемах пока невозможно, но принято считать, что планеты имеют состав, аналогичный их родительским звездам. Ученые могут спектроскопически измерить количество элементов в звезде, изучив, как свет взаимодействует с элементами в верхних слоях атмосферы звезды. Используя эти данные, ученые могут сделать вывод, из чего состоят планеты, вращающиеся вокруг звезды, используя химический состав звезды.
На Земле ключевыми элементами биологии являются углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера (или CHNOPS). В сегодняшних океанах фосфор считается самым ограничивающим питательным веществом для жизни, потому что это наименее доступное химическое вещество, необходимое для биохимических реакций.
Хинкель использовала каталог Hypatia, общедоступную базу данных по звездам, которую она составила для оценки и сравнения содержания углерода, азота, кремния и фосфора в близлежащих звездах с теми, которые обнаруживаются в среднем морском планктоне, земной коре и в массивных силикатах на Земле и Марсе.
«Но данных о содержании фосфора в звездах так мало, что их всего около 1%. Это делает действительно трудным выявление каких-либо четких тенденций между звездами, не говоря уже о роли фосфора в эволюции экзопланет», - говорит Хинкель.
Дело не в том, что у звезд дефицит фосфора, но этот элемент трудно измерить, потому что он обнаруживается в области светового спектра, которая обычно не наблюдается: на оптической границе длины волны света и инфракрасного излучения. Большинство спектроскопических исследований не настроены на поиск элементов в таком узком диапазоне.
«Наше Солнце имеет относительно высокий уровень фосфора, а биология Земли требует небольшого, но заметного количества. Таким образом, вполне вероятно, что на каменистых планетах, вращающихся вокруг своих родительских звезд с меньшим содержанием фосфора, он будет недоступен для потенциальной жизни. Поэтому мы призываем сообщество исследователей изобилия звезд сделать наблюдение фосфора приоритетом в будущих исследованиях», - добавляет Хинкель.
В дальнейшем эти открытия могут произвести революцию в выборе звезд-мишеней для будущих исследований и определить роль, которую элементы играют в обнаружении, формировании и среде обитания экзопланет.
Источник: Юго-Западный научно-исследовательский институт
