Während die Suche nach bewohnbaren Exowelten zunimmt, werden Wissenschaftler wissen wollen: Ist es das Leben oder nur die Illusion des Lebens?
Künstlerkonzept des Exoplaneten Kepler 62E, ca. 1.200 Lichtjahre entfernt im Sternbild Lyra. Bild über die NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.
In den letzten Jahren haben Astronomen begonnen, die Fähigkeit zur Suche zu entwickeln lebende WeltenDas heißt, ferne Planeten, die weit über unser Sonnensystem hinaus kreisen und Hinweise auf das Leben in ihrer Atmosphäre geben. Die Suche beinhaltet, was genannt wird Biosignaturen in planetarischen Atmosphären. Zum Beispiel stammen auf der Erde ungefähr 21% unserer Atmosphäre in Form von Sauerstoff hauptsächlich von Mikroben, die Photosynthese betreiben, wodurch Sonnenschein, Wasser und Kohlendioxid in Kohlenhydrate und Sauerstoff umgewandelt werden. Jetzt haben Forscher des Virtual Planetary Laboratory der Universität Washington eine Studie veröffentlicht, die Astronomen helfen soll, sie zu identifizieren und auszuschließen Fehlalarm in dieser andauernden Lebenssuche. Sie veröffentlichten dort ihre Arbeiten in der Ausgabe vom 26. Februar 216 Astrophysical Journal Letters.
Die Suche nach Biosignaturen in der Atmosphäre von Exoplaneten ist unter anderem aufgrund der bevorstehenden Einführung des James Webb-Weltraumteleskops für 2018 zu einem wichtigen Thema geworden. das heißt, es könnte Astronomen helfen, auf einer Handvoll ferner Welten nach Leben zu suchen. Dies geschieht durch Transitspektroskopie oder durch Untersuchung der spektralen Merkmale des Lichts, das durch die Atmosphäre eines Planeten sichtbar ist, wenn dieser vor seinem Wirtsstern durchläuft oder vorbeigeht.
Edward Schwieterman, Doktorand in Astronomie am Virtual Planetary Laboratory von UW, ist Hauptautor der neuen Studie, in der die Suche nach falschen Positiven beschrieben wird. Er sagte in einer Erklärung:
Wir wollten herausfinden, ob es etwas gibt, das wir beobachten können und das diese „falsch positiven“ Fälle unter Exoplaneten preisgibt.
Wir nennen sie in der Zeitung "Betrüger von Biosignaturen".
Die potenzielle Entdeckung des Lebens jenseits unseres Sonnensystems ist von solch einer Größe und Konsequenz, dass wir wirklich sicher sein müssen, dass wir es richtig verstanden haben - wenn wir das Licht dieser Exoplaneten interpretieren, wissen wir genau, wonach wir suchen. und was könnte uns täuschen.
Auf der Erde setzt die Photosynthese Sauerstoff in unsere Atmosphäre frei. Bild über Wikimedia Commons.
Eine Prämisse bei der Suche nach falsch positiven Signaturen in Biosignaturen ist, dass - obwohl auf der Erde Sauerstoff fast ausschließlich durch Photosynthese erzeugt wird - dies unter den Milliarden von Exowelten in unserer Galaxie möglicherweise nicht allgemein zutrifft. So, so die UW-Erklärung, müssen zukünftige Forscher den Sauerstoff, den sie in der Atmosphäre ferner Planeten finden, sorgfältig untersuchen:
Frühere Forschungen des Virtual Planetary Laboratory haben ergeben, dass einige Welten Sauerstoff „abiotisch“ oder auf nicht lebende Weise erzeugen können. Dies ist wahrscheinlicher bei Planeten, die massearme Sterne umkreisen, die kleiner und dunkler sind als unsere Sonne und die häufigsten im Universum.
Die erste abiotische Methode, die sie identifizierten, ergab sich, wenn das ultraviolette Licht des Sterns Kohlendioxidmoleküle (CO2) aufspaltet und einen Teil der Sauerstoffatome in O2 umwandelt, die Art von Sauerstoff, die in der Erdatmosphäre vorhanden ist.
Das Indiz dafür, dass diese spezielle Sauerstoffbiosignatur möglicherweise nicht auf Leben hinweist, kam zustande, als die Forscher durch Computermodelle herausfanden, dass der Prozess nicht nur Sauerstoff produziert, sondern auch signifikante und potenziell nachweisbare Mengen an Kohlenmonoxid.
… Wenn wir also Kohlendioxid und Kohlenmonoxid zusammen in der Atmosphäre eines felsigen Planeten sehen würden, wären wir sehr misstrauisch, dass zukünftige Sauerstoffdetektionen Leben bedeuten würden.
Es gibt auch andere mögliche Indikatoren für Fehlalarme, die das Team in seiner Stellungnahme beschrieben hat, sowie Strategien zu ihrer Identifizierung. Schwieterman sagte:
Mit diesen Strategien können wir schneller zu vielversprechenderen Zielen übergehen, die echte Sauerstoff-Biosignaturen aufweisen.