Sauerstoffionen können ein zuverlässiger Indikator für das Leben auf Exoplaneten sein



Exoplaneten sind seit kurzem Gegenstand der Aufmerksamkeit von Astronomen. Kein Wunder - denn bis vor kurzem gab es keine Beweise dafür, dass es andere Planeten als die gibt, die sich um die Sonne drehen. Wie sich herausstellte, gibt es und in Hülle und Fülle. In der Tat Exoplaneten - viele Milliarden, wenn nicht Billionen, nur in unserer Milchstraße.

Jetzt standen die Wissenschaftler vor einem anderen Problem - der Suche nach Beweisen dafür, dass Leben in anderen Sternensystemen existiert. Der Beweis wird durch die Tatsache erschwert, dass alles, was wir über das Leben wissen, all diese Informationen - alles als Ergebnis der Untersuchung terrestrischer Organismen erhalten wird. Man kann nur andere Lebensformen als die terrestrischen erraten, so wie Wissenschaftler die Existenz von Exoplaneten erraten haben.

Die Schwierigkeit besteht darin, dass jetzt eine ziemlich zuverlässige Technik zum Nachweis von Exoplaneten entwickelt wurde. Dies kann durch Untersuchung der Helligkeitsdynamik entfernter Sterne erfolgen. Während des Durchgangs eines Exoplaneten durch die Scheibe eines solchen Sterns ändern sich seine Leuchtkraftcharakteristika, und Erdwissenschaftler erhalten eine fast hundertprozentige Bestätigung der Existenz eines Planeten oder mehrerer Planeten gleichzeitig. Was das Leben betrifft, sind die Dinge hier anders.

In einem Teleskop, selbst dem mächtigsten, werden Sie das Leben nicht sehen. Das Leben hilft nicht, etwas zu entdecken, was die derzeit vorhandene Ausrüstung bietet. Und wie oben erwähnt, wissen wir davon nur nach terrestrischen Organismen zu urteilen. Kürzlich erschien ein Vorschlag einer Gruppe von Wissenschaftlern, wie man noch Leben (oder vielmehr Anzeichen seiner Existenz) auf Exoplaneten erkennen kann.

Erstens wissen Wissenschaftler, wo es sich nicht lohnt, nach dem Leben zu suchen. Nämlich - auf den Planeten, die Zwergsterne der M-Klasse umkreisen. Ja, viele von ihnen haben Planetensysteme. Und früher konzentrierte sich die Suche nach möglichen Indikatoren für die Existenz des Lebens auf diese Planeten. Aber höchstwahrscheinlich gibt es dort kein Leben, da die Bedingungen auf Exoplaneten von Sternen der M-Klasse kaum als lebensfähig bezeichnet werden können.

Solche Sterne leuchten und wärmen sich zu schwach, als dass das Leben auf einem mehr oder weniger entfernten Exoplaneten geboren werden könnte. Das bewohnbare Gebiet hier ist zu nah am Stern. Infolgedessen fallen Planeten, die sich in dieser Zone befinden könnten, in die Gravitationsburg: Sie stehen ihrem Stern immer auf einer Seite gegenüber. Ja, genau wie der Mond der Erde zugewandt ist.

Da diese Planeten nahe am Stern liegen, sind sie außerdem ständig Röntgen- und UV-Untersuchungen ausgesetzt. All dies ist nicht nur nicht für die Entstehung und Aufrechterhaltung des Lebens geeignet, sondern wirkt sich auch ständig negativ auf die Atmosphäre der Planeten aus. Die Atmosphäre bläst einfach in den Weltraum. Es ist möglich, dass einige Lebensformen unter solchen Bedingungen existieren können, aber die Wahrscheinlichkeit, dass auf den Planeten um Sterne der M-Klasse kein Leben vorhanden ist, ist dennoch viel höher.

Anstatt auf solchen Planeten nach Leben zu suchen, schlägt der Astronom Paul Dalba vor, nach Exoplaneten zu suchen, die Sterne der G-Klasse umkreisen. Sie sind viel kleiner als M, nur etwa 10% der Gesamtzahl der Sterne. Die Wahrscheinlichkeit, dass Leben in der Nähe solcher Leuchten existiert, ist jedoch viel höher. Anstatt nach Planeten zu suchen, die sich in der bewohnbaren Zone befinden, schlägt der Wissenschaftler vor, auf Lebensindikatoren zu achten, von denen einer das Vorhandensein von O + Sauerstoffionen in der Atmosphäre des Planeten in einer Höhe von etwa 300 km von der Oberfläche ist.

Ein Beispiel ist Erde, Mars und Venus. Nur die Erdatmosphäre hat positiv geladene Sauerstoffionen, die sich mehrere hundert Kilometer über die Oberfläche erheben. Laut dem Astronomen sind Sauerstoffionen in der Atmosphäre des Planeten ein direkter Hinweis auf die Existenz von Leben, das Photosynthese betreiben kann.

Es ist erwähnenswert, dass sich nach den Maßstäben der Erdwissenschaftler sowohl Venus als auch Mars in der bewohnbaren Zone befinden. Darüber hinaus handelt es sich um erdähnliche Planeten, auf denen aus wissenschaftlicher Sicht durchaus Leben existieren kann. Das Leben ist jedoch nicht da (auf jeden Fall wurde es noch nicht gefunden) und es gibt nicht zu viele Sauerstoffionen in der Atmosphäre beider Planeten.

Wenn Astronomen sich ernsthaft für die Suche nach Leben auf anderen Planeten entscheiden, sagt Dalba, muss das Vorhandensein von Sauerstoffionen berücksichtigt werden - in diesem Fall ist die Wahrscheinlichkeit der Existenz von Leben viel höher als in allen anderen Fällen. Es ist wieder erwähnenswert, dass dies ein Zeichen für die Existenz des Lebens auf der Erde ist. Andererseits ist zumindest ein Indikator besser als sein Fehlen. In naher Zukunft werden Wissenschaftler die von Dalba vorgeschlagene Methode ausprobieren. Zwar gibt es andere Faktoren, die zum Auftreten von Sauerstoffionen in der Atmosphäre führen - dies sind Reaktionen, an denen Wasser und UV-Strahlung beteiligt sind.

Nature Astronomy , 2018. DOI: 10.1038 / s41550-017-0375-y

Source: https://habr.com/ru/post/de410433/


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