Een wetenschapper van het Southwest Research Institute heeft stellaire fosfor geïdentificeerd als een waarschijnlijke marker bij het verkleinen van de zoektocht naar leven in de kosmos. Ze heeft technieken ontwikkeld om sterren te identificeren die mogelijk exoplaneten bevatten, gebaseerd op de samenstelling van sterren waarvan bekend is dat ze planeten hebben, en stelt voor dat aankomende studies zich richten op stellaire fosfor om systemen te vinden met de grootste kans om het leven te herbergen zoals we dat kennen.

"Bij het zoeken naar exoplaneten en proberen te zien of ze bewoonbaar zijn, het is belangrijk dat een planeet leeft met actieve cycli, vulkanen en platentektoniek, " zei Dr. Natalie Hinkel van SwRI, een planetaire astrofysicus en hoofdauteur van een nieuw artikel over dit onderzoek in de Astrophysical Research Letters. "Mijn co-auteur, Dr. Hilairy Hartnett, is oceanograaf en wees erop dat fosfor van vitaal belang is voor al het leven op aarde. Het is essentieel voor de aanmaak van DNA, celmembranen, botten en tanden bij mensen en dieren, en zelfs het microbioom van plankton in de zee."

Het bepalen van de elementverhoudingen voor exoplanetaire ecosystemen is nog niet mogelijk, maar algemeen wordt aangenomen dat planeten een samenstelling hebben die vergelijkbaar is met die van hun gastheersterren. Wetenschappers kunnen de overvloed aan elementen in een ster spectroscopisch meten, bestuderen hoe licht interageert met de elementen in de bovenste lagen van een ster. Met behulp van deze gegevens, wetenschappers kunnen afleiden waaruit de planeten van een ster zijn gemaakt, met behulp van stellaire samenstelling als een proxy voor zijn planeten.

Op aarde, de belangrijkste elementen voor biologie zijn koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor, en zwavel (of CHNOPS). In de oceanen van vandaag, fosfor wordt beschouwd als de ultieme beperkende voedingsstof voor het leven, omdat het de minst beschikbare chemische stof is die nodig is voor biochemische reacties.

Hinkel gebruikte de Hypatia Catalogus, een openbaar beschikbare sterrendatabase die ze ontwikkelde, om de koolstof te beoordelen en te vergelijken, stikstof, silicium, en fosforovervloedsverhoudingen van nabije sterren met die in gemiddeld marien plankton, de aardkorst, evenals bulksilicaat op aarde en Mars.

"Maar er zijn zo weinig gegevens over de stellaire overvloed aan fosfor, Hinkel zei. "Fosforgegevens bestaan ​​voor slechts ongeveer 1% van de sterren. Dat maakt het heel moeilijk om duidelijke trends tussen de sterren te ontdekken, laat staan ​​de rol van fosfor in de evolutie van een exoplaneet."

Het is niet zo dat de sterren noodzakelijkerwijs fosfor missen, maar het is moeilijk om het element te meten omdat het wordt gedetecteerd in een gebied van het lichtspectrum dat gewoonlijk niet wordt waargenomen:aan de rand van de optische (of visuele) golflengten van licht en infrarood licht. De meeste spectroscopische onderzoeken zijn niet afgestemd om elementen in dat smalle bereik te vinden.

"Onze zon heeft relatief veel fosfor en de biologie van de aarde vereist een kleine, maar merkbaar, hoeveelheid fosfor, "Vervolgde Hinkel. "Dus, op rotsachtige planeten die zich vormen rond gaststerren met minder fosfor, het is waarschijnlijk dat fosfor niet beschikbaar zal zijn voor potentieel leven op het oppervlak van die planeet. Daarom, we dringen er bij de stellaire abundantie-gemeenschap op aan om fosforobservaties een prioriteit te maken in toekomstige studies en telescoopontwerpen."

Vooruit gaan, deze bevindingen kunnen een revolutie teweegbrengen in de selectie van doelsterren voor toekomstig onderzoek en de rol bepalen die elementen spelen bij de detectie van exoplaneten, vorming en bewoonbaarheid.