Der Suche nach Leben jenseits der Erde Es ist heute eines der heißesten Themen in der Astronomie. Die Neugier, zu wissen, ob wir allein im Universum sind oder nicht, ist etwas, das alle Menschen teilen. Mit dem technologischen Fortschritt mit leistungsstärkeren Teleskopen und Sonden hat die Suche sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft noch mehr Interesse geweckt.
Die Grundlage für die Suche nach Leben außerhalb der Erde ist natürlich unser eigener Planet und die Entwicklung des Lebens hier. Exoplaneten mit einer erdähnlichen Atmosphäre, Zusammensetzung und Umgebung sind derzeit wichtige Forschungsziele. Das beinhaltet Exoplaneten, die sonnenähnliche Sterne umkreisen und sich in der bewohnbaren Zone befinden des jeweiligen Sterns.
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Ein Artikel, der kürzlich an eine wissenschaftliche Zeitschrift gesendet wurde, befasst sich damit Die Suche nach Leben muss andere Stadien des Planeten Erde berücksichtigen. Die Idee besteht darin, Planeten zu berücksichtigen, deren Umgebung der ähnelt, als die Erde jünger war, und die einen größeren CO-Gehalt aufweist2, Zum Beispiel. Dies könnte eine Richtung dafür geben, wo sich das Leben in den frühen Stadien befinden könnte.
Exoplaneten
Der Planeten, die nicht zum Sonnensystem gehören angerufen Exoplaneten. Derzeit wurden mehr als 5.000 Exoplaneten beobachtet und katalogisiert. Die Arten von Exoplaneten unterscheiden sich Gasriesen wie Jupiter und Saturn bis Gesteinsplaneten wie Erde und Mars. Abhängig von ihrer Größe werden sie Supererde, Sub-Neptun und andere genannt.
Supererden sind Objekte, die massereicher als der Planet Erde, aber kleiner als Neptun und Uranus sind und deren Massen zwischen dem 2- und 10-fachen der Masse der Erde liegen.
Exoplaneten zu beobachten ist keine leichte Aufgabe. Eine der am häufigsten verwendeten Techniken ist die Transientenanalyse wie stark die Leuchtkraft des Sterns abnimmt, wenn der Exoplanet vor ihm vorbeizieht. Hierzu ist es notwendig, den genauen Zeitpunkt und Ort einzuhalten. Eine andere Möglichkeit ist Beobachten Sie die Gravitationswechselwirkung von Sternen mit seinen Ebenen und wie sich die Radialgeschwindigkeit ändert.
TRAPPIST-1-System
Das bekannteste Exoplanetensystem heißt TRAPPIST-1, 2016 mit 3 Exoplaneten entdeckt. Heute weiß man das Das System verfügt über insgesamt 7 Exoplaneten. Es liegt ca 39 Lichtjahre entfernt und besteht aus a Zentraler Roter Zwerg. Die Planeten werden mit den Buchstaben ba h benannt.
Denn es ist ein roter ZwergDie bewohnbare Zone von TRAPPIST-1 unterscheidet sich erheblich von der bewohnbaren Zone der Sonne. Ein Roter Zwerg hat viel geringere Emissionen als die Sonne und es ist möglicherweise nicht in der Lage, die Photosynthese auf einem der Planeten zu unterstützen. Ein weiteres Problem ist die Variabilität, die bei Roten Zwergen mit der Entstehung häufigerer Flares einhergeht.
Erdentwicklung
Das bei MNRAS eingereichte Papier schlägt vor, verschiedene Epochen aus der Erdvergangenheit zu verwenden, um sie mit der Umgebung des Exoplaneten TRAPPIST-1e zu vergleichen. Die Idee ist, das im Hinterkopf zu behalten Die Entwicklung des Lebens auf der Erde dauerte eine Weile und durchlief Phasen, in denen die Umwelt extrem warhauptsächlich während der letzten 4 Milliarden Jahre.
Bei der Analyse von Zeiten vor 4 bis 2 Milliarden Jahren wird geschätzt, dass dies der Fall ist Die Erde enthielt große Mengen an Kohlendioxid und Methansowie andere Gase, die bei Vulkanausbrüchen auftreten. Damals Es gab einfachere Organismen und erst in den letzten 2 Milliarden Jahren haben sie sich zu komplexeren Organismen entwickelt.
Biosignaturen
Daher wäre die Idee, zu suchen Biosignaturen auf Planeten, die in einer fernen Ära eine erdähnliche Umgebung hatten. Biosignaturen sind indirekte Beweise für die Existenz von Leben auf einem anderen Stern. Es kann verschiedene Arten von Biosignaturen geben, am häufigsten sind chemische.
Chemische Biosignaturen sind verbunden mit Neben Sauerstoff und Methan ist auch Kohlenstoff vorhanden. Berücksichtigt werden auch Gase und Moleküle, die nur in biologischen Prozessen entstehen. Ab 2022 beobachtet das James Webb Telescope das Spektrum der Atmosphären von Exoplaneten auf der Suche nach Biosignaturen.
Vergleich mit TRAPPIST-1e
Um sie mit Beobachtungen des Exoplaneten TRAPPIST-1e zu vergleichen, überlegte das Astronomenteam Einfache Lebensformen entstehen in einer Phase der Erde, in der es reichlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid gibt. Damit lässt sich abschätzen, welche Biosignaturen in einem solchen Szenario beobachtet würden.
Eines der Ergebnisse ist das Aufgrund biologischer Prozesse würde es zu einem Anstieg von Methan (CH4) kommen verursacht durch diese Lebensformen. CH4 könnte ein Biosignatur-Hinweis sein, nach dem man bei Exoplaneten suchen sollte, deren Umgebungen der untersuchten Umgebung wie TRAPPIST-1e ähneln.
Quellen und Referenzen der Nachrichten:
Eager-Nash et al. 2024 Biosignaturen von Leben vor der Sauerstoff-Photosynthese auf TRAPPIST-1e arXiv.
