Sauerstoffionen können ein leicht zu verfolgendes Lebenszeichen sein auf Exoplaneten

Sauerstoffionen können ein leicht zu verfolgendes Lebenszeichen auf Exoplaneten seinVergrößernESO / M. Kornmesser

Die Suche nach außerirdischem Leben ist ziemlich synonym mit die suche nach dem leben wie wir es kennen. Wir sind einfach nicht so einfallsreich – wenn wir nach anderen Planeten suchen, die das Leben beherbergen könnten Ich weiß nicht, wonach ich genau suchen soll, wenn nicht nach erdähnlichen Bedingungen. Alles, was wir über das Leben wissen, stammt aus dem Leben auf der Erde.

Aber Bedingungen, die das Leben hier eindeutig begünstigen – flüssiges Wasser, Oberflächensauerstoff, Ozon in der Stratosphäre, möglicherweise ein Magnet Feld – muss nicht unbedingt die Voraussetzung für seine Entwicklung sein anderswo. Umgekehrt garantiert ihre Anwesenheit nicht das Leben, entweder. Worauf können wir achten, das ist ein Hinweis auf das Leben?

Überspringe die Zwerge

Die meisten (ungefähr siebzig Prozent) der Sterne in unserer Galaxie sind M Zwergsterne, und viele von ihnen haben zugehörige Planeten. Die Suche denn Lebenszeichen haben sich hauptsächlich auf diese Planeten konzentriert weil es so viele von ihnen gibt. Die Umgebungen tun dies jedoch nicht scheinen besonders einladend zu sein. Weil M Zwergsterne schwach sind, ist die gastfreundliche Zonen um sie herum sind dem Stern sehr nahe. Als ein Englisch: www.germnews.de/archive/dn/1996/03/27.html Die Planeten bleiben in einer Gravitationssperre stecken: Ihrer Umlaufzeit und Rotationszeit sind gleich. Das heisst das (so wie unser Mond uns immer gegenübersteht) haben diese Planeten immer die gleiche Hemisphäre mit Blick auf ihre Sonne.

Neben dem Licht ist diese ewige Seite ständig gesperrt mit Röntgenstrahlen und extremer ultravioletter Strahlung, und die Der ganze Planet ist Kräften ausgesetzt, die ihn vertreiben würden Atmosphäre. Könnte das Leben darin gedeihen oder sich überhaupt einen Lebensunterhalt verdienen? Art der Umgebung? „Die langfristigen evolutionären Konsequenzen von Solche Bedingungen sind Themen der aktiven Debatte “, schreibt der Doktor der Astronomie Kandidat Paul Dalba in einem aktuellen Perspektivstück in der Natur Astronomie.

Anstatt unter den vielen erdgroßen Planeten nach Leben zu suchen Dalba umkreist M-Zwerge und schlägt vor, dass wir uns die erdgroßen Planeten ansehen umkreist sonnenähnliche (G-Typ) Sterne. Es gibt nur etwa 10 Prozent wie viele von diesen, aber er denkt, dass sie bessere Wetten sein könnten. Und anstatt nach Bedingungen zu suchen, die das Leben unterstützen könnten, Dalba schlägt vor, nach Biosignaturen zu suchen. Insbesondere atomare O + -Ionen bei ca. 300km hinauf.

Die Atmosphären der Erde und anderer Planeten enthalten neutrales Gas Moleküle, aber auch die Ionen und freien Elektronen, die entstehen, wenn Diese neutralen Gase absorbieren Photonen von der Sonne. Viele dieser Ionen reichern sich in der Ionosphäre an. Ionosphäre der Erde – und Entscheidend ist, dass im Sonnensystem nur die Ionosphäre der Erde diese atomaren O + -Ionen. Wie viele von ihnen. Sie erklären für über 90 Prozent der dort oben vorkommenden ionischen Spezies.

Sauerstoff und Leben

Venus und Mars sind wie die Erde kleine felsige Planeten; Sie haben permanente Atmosphären wie die Erde und ihre Atmosphären sind ausgesetzt auf die gleiche Sonnenstrahlung wie die Erde. Daten von der Pioneer Venus Der Orbiter und die Abstiegssonde der Wikinger auf dem Mars zeigen, dass dies der Fall ist sehr ähnliche Ionosphären – die nicht viel enthalten atomare O + -Ionen. Wissen Sie, was Venus und Mars sonst noch sind vermisst? Photosynthese.

Dalbas Behauptung ist, dass die Photosynthese auf der Oberfläche eines Planeten, Das einzige, was einen Überfluss an molekularem Sauerstoff erzeugt das kann für diese atomaren O + -Ionen in einem Planeten verantwortlich sein Ionosphäre. Die bloße Existenz des Lebens wirft die Atmosphäre eines Planeten auf aus dem chemischen Gleichgewicht. O + wäre ein ordentlicher Biomarker weil kein numerischer Cutoff erforderlich ist – nur die Dominanz von O + unter den ionischen Spezies im oberen Atmosphäre würde auf “blühende globale biologische Aktivität” hinweisen der Planet unten.

Dalba behauptet, dass Venus und Mars als negative Kontrollen wirken, zu demonstrieren, dass Planeten wie die Erde, denen es jedoch an Leben mangelt, keine haben diese O + Schicht. Einige denken vielleicht, dass kontinuierliche Vulkan Aktivität an der Oberfläche könnte aber auch genug Sauerstoff erzeugen Dalba tut es nicht. Chemie mit Wasser und UV-Licht kann auch Sauerstoff freisetzen. Aber die Wassermenge auf der Erde reicht dazu nicht aus den erforderlichen Sauerstoffgehalt berücksichtigen, so denkt er, dass die Die Anwesenheit von Wasser auf anderen Planeten würde nicht genug Sauerstoff produzieren dort auch nicht.

Leider haben wir zu diesem Zeitpunkt noch nicht die Technologie, die wir beurteilen können die Ionosphäre von Exoplaneten für eine solche Biosignatur. Dalbaschließt sein Stück mit einem Plädoyer für „die optische und Funkfernbedienung Sensing Communities “, um daran zu arbeiten, die Detektoren zu erfinden, die könnte der aufgabe gewachsen sein.

Nature Astronomy, 2018. DOI: 10.1038 / s41550-017-0375-y (About DOIs).

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