Le phosphore aurait pu se condenser en astéroïdes lors de la formation du système solaire. Les astéroïdes se seraient alors déplacés vers les planètes intérieures, les impactant et déposant du phosphore. Crédit :Observatoire Gemini/AURA/Lynette Cook.
Phosphore, ce qui est vital à la vie mais quelque peu rare, condensé à l'intérieur des astéroïdes du système solaire externe avant de revenir vers le soleil, où une partie s'est retrouvée sur Terre, selon de nouvelles recherches.
Le phosphore est l'un des six éléments principaux qui composent le corps humain, et est un bloc de construction nécessaire pour d'autres organismes. Cependant, contrairement à l'hydrogène, oxygène, carbone, l'azote et le calcium, le phosphore est rare. Il est encore plus rare dans le reste du système solaire.
Les astrobiologistes traquent le phosphore, en espérant que cela les conduise à des signes d'une autre vie.
De nombreuses météorites contiennent du phosphore, et savoir comment le phosphore est distribué dans le système solaire pourrait aider les scientifiques à déterminer d'où viennent les météorites, selon la quantité et le type de phosphore qu'ils contiennent.
"Le phosphore est l'un des éléments clés de la biologie, " dit Matthieu Pasek, astrobiologiste et géochimiste à l'Université de Floride du Sud.
Contrairement aux autres éléments essentiels à la vie, le phosphore se trouve principalement sous forme solide, alors que les goûts de l'hydrogène, l'oxygène et l'azote se trouvent souvent sous forme de gaz. "[L'étude du phosphore] nous permet de rester ancrés dans de vrais échantillons de roche dure. Contrairement aux autres, il n'y a pas de forme gazeuse évidente, doit donc provenir de sources rocheuses, ", dit Pasek. "Nous espérons lier cela éventuellement à la biologie et à la vie."
Son récent article dans une revue scientifique Icare étudie la distribution du phosphore gazeux (ou « volatil ») dans le système solaire primitif, et ce que cela signifie pour la distribution actuelle du phosphore.
Depuis le bord
On pense que le phosphore se forme au cœur des explosions d'étoiles ou de supernovae. Dans le cas de notre système solaire primitif, tout près du soleil était vaporisé, explique Pasek. Puis, alors que les éléments s'éloignaient du soleil, ils se sont refroidis et ont commencé à se condenser en solides.
Des météorites contenant du phosphore auraient également pu apporter l'élément, qui est essentiel à la vie, vers la terre. Crédit :David A. Aguilar (CfA).
La question derrière le papier était, "Si le phosphore ne réagit pas pour former un solide à ces températures élevées, alors peut-être qu'il peut former un type de solide différent dans les régions froides, " dit Pasek.
Le gaz phosphine (PH
L'article de Pasek vise à déterminer à quelle vitesse le phosphore réagirait avec les solides - "très rapide", Pasek plaisante – et ensuite combien de temps il faudrait pour refroidir et être attiré vers des environnements plus chauds. Finalement, l'objectif était de déterminer la répartition des formes volatiles du phosphore, comme la phosphine, et comment ils ont été distribués dans tout le système solaire.
Selon un modèle théorique, qui combine la thermodynamique, vitesses auxquelles le phosphore réagit avec les métaux, et modèles de diffusion de gaz, Les recherches de Pasek ont révélé que la plupart du phosphore devrait être sous forme solide partout dans le système solaire, vers Saturne. "Le phosphore a été appauvri en tant que volatile dans tout le système solaire en développement, et les formes volatiles de phosphore auraient été minimes, même dans les régions les plus froides de la nébuleuse solaire, " dit le journal.
Météorites et phosphore
Le phosphore devrait également exister sous une forme appelée schreibersite, qui est un minéral contenant du nickel, fer et phosphore, il dit. "On le trouve dans les météorites tout le temps, et dans les formes plus cométaires. Cela implique que pratiquement toutes les météorites que nous collectons, qui ont une petite quantité de phosphure, doivent se former dans cette région… Cette étude implique que le phosphore pour la vie provient d'une forme solide, plutôt que le phosphore de la glace."
Mikhaïl Zolotov, un professeur de recherche à l'Arizona State University spécialisé dans les éléments volatils sur d'autres planètes, note que tant l'abondance que les espèces de phosphore pourraient affecter l'activité biologique.
Il ressortait clairement d'études antérieures sur les météorites que le phosphore est principalement présent dans les minéraux plutôt que dans les gaz. "Les modèles antérieurs de condensation de gaz chaud de composition solaire indiquaient la formation de minéraux phosphorés observés dans les météorites, " dit Zolotov.
Alors qu'il dit que le papier de Pasek est un "travail décent", il est controversé que le mouvement du gaz vers le soleil, qui n'a pas été modélisé dans le document, pourrait être plus rapide que la diffusion du gaz loin du soleil. « Les données disponibles sur les météorites n'indiquent pas un épuisement du phosphore loin du soleil… [et cette hypothèse] reste à confirmer par les données des matériaux externes du système solaire tels que les comètes, " il dit.
Pour Pasek, la prochaine étape de cette recherche est d'expérimenter la phosphine en laboratoire, et le déplacer dans un domaine plus pratique. « Nous allons prendre des morceaux de métal et les exposer à du gaz contenant du phosphore et voir combien de temps il faut pour fabriquer ces roches, " dit-il. Il réintroduira ensuite ces données dans ses modèles.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du magazine Astrobiology de la NASA. Explorez la Terre et au-delà sur www.astrobio.net .
