Un scientifique du Southwest Research Institute a identifié le phosphore stellaire comme un marqueur probable pour restreindre la recherche de la vie dans le cosmos. Elle a développé des techniques pour identifier les étoiles susceptibles d'héberger des exoplanètes, basé sur la composition des étoiles connues pour avoir des planètes, et propose que les études à venir ciblent le phosphore stellaire pour trouver les systèmes ayant la plus grande probabilité d'héberger la vie telle que nous la connaissons.

"En cherchant des exoplanètes et en essayant de voir si elles sont habitables, il est important qu'une planète soit vivante avec des cycles actifs, volcans et tectonique des plaques, " a déclaré le Dr Natalie Hinkel de SwRI, un astrophysicien planétaire et auteur principal d'un nouvel article sur cette recherche dans les Astrophysical Research Letters. « Mon co-auteur, Dr Hilaire Hartnett, est océanographe et a souligné que le phosphore est vital pour toute vie sur Terre. Il est essentiel pour la création de l'ADN, membranes cellulaires, les os et les dents des humains et des animaux, et même le microbiome du plancton marin."

Déterminer les ratios élémentaires pour les écosystèmes exoplanétaires n'est pas encore possible, mais il est généralement admis que les planètes ont des compositions similaires à celles de leurs étoiles hôtes. Les scientifiques peuvent mesurer l'abondance des éléments dans une étoile par spectroscopie, étudier comment la lumière interagit avec les éléments des couches supérieures d'une étoile. En utilisant ces données, les scientifiques peuvent déduire de quoi sont faites les planètes en orbite d'une étoile, en utilisant la composition stellaire comme proxy pour ses planètes.

Sur Terre, les éléments clés pour la biologie sont le carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore, et le soufre (ou CHNOPS). Dans les océans d'aujourd'hui, le phosphore est considéré comme le nutriment limitant ultime pour la vie car c'est le produit chimique le moins disponible nécessaire aux réactions biochimiques.

Hinkel a utilisé le catalogue Hypatia, une base de données stellaire accessible au public qu'elle a développée, évaluer et comparer le carbone, azote, silicium, et les rapports d'abondance de phosphore des étoiles proches avec celles du plancton marin moyen, l'écorce terrestre, ainsi que du silicate en vrac sur Terre et sur Mars.

"Mais il y a si peu de données sur l'abondance stellaire du phosphore, " a déclaré Hinkel. " Les données sur le phosphore n'existent que pour environ 1% des étoiles. Cela rend vraiment difficile de comprendre des tendances claires entre les étoiles, sans parler du rôle du phosphore dans l'évolution d'une exoplanète."

Ce n'est pas que les étoiles manquent forcément de phosphore, mais il est difficile de mesurer l'élément car il est détecté dans une région du spectre lumineux qui n'est généralement pas observée :au bord des longueurs d'onde optiques (ou visuelles) de la lumière et de la lumière infrarouge. La plupart des études spectroscopiques ne sont pas réglées pour trouver des éléments dans cette plage étroite.

« Notre Soleil a un taux de phosphore relativement élevé et la biologie de la Terre nécessite un petit, mais perceptible, quantité de phosphore, " continua Hinkel. " Alors, sur les planètes rocheuses qui se forment autour des étoiles hôtes avec moins de phosphore, il est probable que le phosphore ne sera pas disponible pour la vie potentielle à la surface de cette planète. Par conséquent, nous exhortons la communauté de l'abondance stellaire à faire des observations du phosphore une priorité dans les futures études et conceptions de télescopes."

Avancer, ces découvertes pourraient révolutionner les sélections d'étoiles cibles pour de futures recherches et confirmer le rôle joué par les éléments dans la détection des exoplanètes, formation et habitabilité.