Pianeti abitabili grazie al fosforo

Una tecnica che identifica stelle che potrebbero ospitare pianeti abitabili studiandone la composizione che viene confrontata con quella di stelle note per possedere pianeti in orbita. I risultati di questo studio sembrano indicare che la presenza del fosforo nella stella sia correlata alla presenza di pianeti potenzialmente abitabili

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Uno scienziato del Southwest Research Institute ha scoperto che la presenza di un particolare elemento potrebbe indicare la presenza di pianeti abitabili attorno ad altre stelle. Questo elemento è il fosforo stellare.

Il ruolo del fosforo è stato scoperto grazie a una tecnica che identifica stelle che potrebbero ospitare pianeti abitabili studiandone la composizione che viene confrontata con quella di stelle note per possedere pianeti in orbita.

I risultati di questo studio sembrano indicare che la presenza del fosforo nella stella sia correlata alla presenza di pianeti abitabili.

Come ha spiegato la dottoressa Natalie Hinkel, astrofisica del SwRI, e prima autrice di un articolo su questa ricerca pubblicato su Astrophysical Research Letters:

Quando si cercano esopianeti e si cerca di capire se sono abitabili, è importante che un pianeta sia vivo con cicli attivi, vulcani e tettonica a placche. Il mio coautore, il dottor Hilairy Hartnett, è un oceanografo e ha sottolineato che il fosforo è vitale per tutte le forme di vita presenti sulla Terra”.



È essenziale per la sintesi del DNA, delle membrane cellulari, delle ossa e dei denti e persino per il microbioma del mare, il plancton“.

Non è ancora possibile registrare i rapporti degli elementi presenti negli ecosistemi degli esopianeti, ma in generale si ritiene che abbiano una composizione paragonabile a quella della loro stella madre.

Pianeti abitabili, caccia agli elementi

Gli scienziati possono misurare, grazie alla spettroscopia, la presenza degli elementi in una stella calcolandone l’abbondanza e studiando come la luce interagisce con gli stessi elementi negli strati superiori della stella stessa.

Grazie a questi dati è possibile dedurre la composizione chimica dei pianeti abitabili orbitanti attorno alla loro stella.

Sulla Terra gli elementi più importanti alla base della vita sono: carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo (o CHNOPS). Negli oceani odierni, il fosforo è considerato l’ultimo nutriente utile per la vita in quanto è la sostanza chimica meno disponibile necessaria alle reazioni biochimiche.

La dottoressa Hinkel ha utilizzato il catalogo Hypatia, un database stellare disponibile al pubblico per valutare e confrontare i rapporti di abbondanza di carbonio, azoto, silicio e fosforo delle stelle vicine con quelli del plancton marino medio, della crosta terrestre e del silicato sfuso presente sulla Terra e su Marte.

Il catalogo Hypatia è un set di dati composto da misurazioni dell’abbondanza degli elementi stellari per stelle di tipo FGKM. Tutte le abbondanze stellari sono state accuratamente selezionate da fonti di letteratura che misuravano il rapporto [Fe / H] e almeno un altro elemento. 

Il database del catalogo di Hypatia presenta una tabella interattiva e più interfacce di stampa che consentono un facile accesso ed esplorazione dei dati. Inoltre, sono state rese disponibili proprietà stellari e proprietà planetarie, ove applicabili. I dati possono essere scaricati tramite il sito Web o tramite il terminale tramite la nostra API.

Come ha spiegato la Hinkel:

“Ci sono così pochi dati sull’abbondanza stellare del fosforo. I dati sul fosforo esistono solo per circa l’1% delle stelle. Questo rende davvero difficile capire eventuali tendenze chiare tra le stelle, per non parlare del ruolo del fosforo nell’evoluzione di un esopianeta”.

Questo non significa che le stelle siano necessariamente prive di fosforo, solamente che è difficile rilevare la presenza di questo elemento perché viene cercato in una regione dello spettro della luce non tipicamente osservata: al bordo delle lunghezze d’onda ottiche (o visive) della luce visibile e della luce infrarossa. La maggior parte degli studi spettroscopici non è accordata per trovare elementi in quella gamma ristretta.

Il nostro Sole ha il fosforo relativamente alto e la biologia della Terra ne richiede una piccola, ma evidente, quantità”, ha aggiunto la Henkel, “quindi, sui pianeti rocciosi che si formano attorno a stelle ospiti con meno fosforo, è probabile che il fosforo non sarà disponibile in quantità sufficienti per la vita potenzialmente esistente sulla superficie di quel pianeta. Pertanto, esortiamo la comunità scientifica ad effettuare osservazioni sul fosforo stellare come priorità negli studi futuri e nei progetti dei telescopi“.

In futuro, questi risultati potrebbero rivoluzionare la selezione delle stelle target per la ricerca dei pianeti abitabili e confermare il ruolo che gli elementi giocano nel rilevamento, nella formazione e nell’abitabilità degli esopianeti.

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