Фосфор в звездах поможет найти внеземную жизнь
|
Физики сравнили относительное содержание фосфора — одного из ключевых элементов для жизни — в составе Солнца и 100 других звезд главной последовательности. Оказалось, что в среднем по отношению к другим звездам Солнце почти вдвое более богато фосфором — такой результат в будущих поисках потенциально обитаемых небесных тел может позволить отсеивать звездные системы, в которых содержание этого элемента недостаточно велико. Тем не менее, авторы подчеркивают, что для подобных исследований необходимо увеличивать объем выборки — нынешнего количества измерений содержания фосфора недостаточно для полноценных выводов. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters. |
Пригодность экзопланеты для жизни ученые оценивают из множества факторов, один из которых — химический состав небесного тела. В нем принято искать элементы и соединения, необходимые для возникновения и существования известных земных форм жизни. На сегодняшний день прямые измерения в этой области ограничиваются спектроскопией атмосферы, которую можно проводить лишь при транзитах — в случаях, когда планета заслоняет для наблюдателя фоновый источник света (например, свою звезду), либо регистрируя собственное тепловое излучение планеты. |
Установить же напрямую состав поверхности далекой планеты на данный момент невозможно, поэтому его оценивают по составу ближайшей звезды (определить который можно по спектру светила): поскольку и звезда, и окружающие ее планеты формируются приблизительно одновременно из одного скопления вещества, их составы также должны примерно совпадать. Физики из США под руководством Натали Хинке (Natalie R. Hinke) из Юго-западного исследовательского института провели сравнение состава Солнца и других звезд главной последовательности, сосредоточив внимание на содержании фосфора. На Земле у этого элемента важное биологическое значение — в том числе, входит в состав нуклеиновых кислот, выполняющих генетические функции. |
Авторы воспользовались данными Hypatia Catalog, в котором содержатся измерения химического состава примерно 9400 звезд на расстояниях до 500 парсек от Солнца — среди них, однако, лишь для 100 определено содержание фосфора. Помимо фосфора ученые интересовались содержанием углерода и азота, которые тоже необходимы для земной жизни, а также кремния — породообразующего элемента, измерения которого в звездах проводятся наиболее часто. Для сравнения с составом Солнца физики вычисляли средние по выборке соотношения между парами химических элементов. |
Оказалось, что для Солнца содержание углерода относительно азота практически совпало (в пределах пяти процентов) со средним показателем для звезд из каталога, в то время как содержание фосфора относительно углерода, азота и кремния — почти вдвое (на 70–80 процентов) превысило среднюю величину. Несмотря на сравнительно маленький размер выборки (всего 100 измерений на фоне девяти с половиной тысяч в одном каталоге), такой результат может указывать на то, что Солнечная система сформировалась из молекулярного облака с повышенным (относительно среднего уровня) содержанием фосфора. Такое обстоятельство, в свою очередь, можно рассматривать как сопутствующее (или даже способствующее) возникновению жизни и использовать при поиске потенциально обитаемых небесных тел — исключать из рассмотрения планетные системы, в звездах которых мало содержание фосфора. |
Авторы подчеркивают, что для серьезного исследования необходимо развивать экспериментальные техники по спектральному наблюдению фосфора и увеличивать количество измерений — это позволит надежнее подтвердить или опровергнуть качественные соображения, которые приведены в работе, и сформулировать более четкие выводы. Кроме того, по словам ученых, полезными могут оказаться наблюдения алюминия, калия и скандия: синтез этих элементов в массивных звездах частично проходит совместно с фосфором, благодаря чему можно вычислять содержание последнего. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|