Eine neue Studie stellt die Entdeckung von Lebenszeichen auf einem fernen Planeten durch das James Webb-Weltraumteleskop in Frage, beschreibt jedoch, wie damit das Vorhandensein von Gas biotischen Ursprungs nachgewiesen werden könnte.
Die von der University of California Riverside durchgeführten und in Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Forschungsergebnisse schließen die Möglichkeit einer Entdeckung in naher Zukunft nicht aus.
Im September 2023 gab es verlockende Berichte über ein Biosignaturgas in der Atmosphäre des Planeten K2-18b, einer potenziellen Wasserwelt in 120 Lichtjahren Entfernung, die offenbar mehrere Bedingungen aufweist, die Leben ermöglichen würden.
Viele Exoplaneten, also Planeten, die andere Sterne umkreisen, sind nicht ohne weiteres mit der Erde vergleichbar. Ihre Temperaturen, Atmosphären und Klimazonen machen es schwierig, sich erdähnliches Leben auf ihnen vorzustellen.
Allerdings ist K2-18b etwas anders. „Dieser Planet empfängt fast die gleiche Menge an Sonnenstrahlung wie die Erde. Und wenn man die Atmosphäre als Faktor ausschließt, hat K2-18b eine Temperatur, die der der Erde nahekommt, was ebenfalls eine ideale Situation ist, um Leben zu finden“, sagte er eine Aussage des UCR-Projektwissenschaftlers und Autors des Artikels, Shang-Min Tsai.
Die Atmosphäre von K2-18b besteht im Gegensatz zu unserer stickstoffbasierten Atmosphäre hauptsächlich aus Wasserstoff. Es wurde jedoch spekuliert, dass K2-18b wie die Erde über Ozeane aus Wasser verfügt. Das macht K2-18b zu einer potenziell „hyceanischen“ Welt, also einer Kombination aus einer Wasserstoffatmosphäre und Wasserozeanen.
Letztes Jahr entdeckte ein Cambridge-Team mithilfe von JWST Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre von K2-18b, weitere Elemente, die auf Lebenszeichen hinweisen könnten.
„Das Tüpfelchen auf dem i in Bezug auf die Suche nach Leben ist, dass diese Forscher letztes Jahr über einen vorläufigen Nachweis von Dimethylsulfid (DMS) in der Atmosphäre dieses Planeten berichteten, das durch ozeanisches Phytoplankton von der Erde produziert wird.“ sagte Tsai. DMS ist die Hauptquelle für Schwefel in der Luft auf unserem Planeten und könnte bei der Wolkenbildung eine Rolle spielen.
Da die Teleskopdaten nicht schlüssig waren, wollten die UCR-Forscher herausfinden, ob sich in K2-18b genügend DMS in nachweisbaren Mengen ansammeln konnte. Wie bei jedem so weit entfernten Planeten ist es unmöglich, physische Proben atmosphärischer Chemikalien zu erhalten.
„Das DMS-Signal des Webb-Teleskops war nicht sehr stark und erschien nur in einer bestimmten Weise bei der Analyse der Daten“, sagte Tsai. „Wir wollten wissen, ob wir sicher sein können, dass es sich um einen Hinweis auf DMS handelt.“
Basierend auf Computermodellen, die die Physik und Chemie von DMS sowie die wasserstoffbasierte Atmosphäre berücksichtigen, stellten die Forscher fest, dass die Daten das Vorhandensein von DMS wahrscheinlich nicht belegen. „Das Signal überschneidet sich stark mit Methan und wir glauben, dass die Erkennung von DMS aus Methan die Möglichkeiten dieses Instruments übersteigt“, sagte Tsai.
Forscher glauben jedoch, dass es möglich ist, dass sich DMS in nachweisbaren Mengen ansammelt. Dazu müssten Plankton oder andere Lebensformen 20-mal mehr DMS produzieren, als auf der Erde vorhanden ist.
ANALYSE MIT EINEM NEUEN INSTRUMENT
Die Entdeckung von Leben auf Exoplaneten ist angesichts ihrer Entfernung von der Erde eine gewaltige Aufgabe. Um DMS zu finden, müsste das Webb-Teleskop ein Instrument verwenden, das Infrarotwellenlängen in der Atmosphäre besser erkennen kann als das im letzten Jahr verwendete. Glücklicherweise wird das Teleskop später in diesem Jahr ein solches Instrument verwenden, was definitiv zeigen wird, ob DMS auf K2-18b existiert.
„Die besten Biosignaturen auf einem Exoplaneten können sich erheblich von denen unterscheiden, die wir heute auf der Erde am häufigsten finden. Auf einem Planeten mit einer wasserstoffreichen Atmosphäre finden wir eher DMS, das vom Leben produziert wird, als Sauerstoff, der wie auf diesem von Pflanzen und Bakterien produziert wird.“ Erde“, sagte UCR-Astrobiologe Eddie Schwieterman, Hauptautor der Studie.
Angesichts der Komplexität der Suche nach Lebenszeichen auf abgelegenen Planeten wundern sich einige über die anhaltenden Beweggründe der Forscher.
„Warum scannen wir den Kosmos ständig nach Lebenszeichen? Stellen Sie sich vor, Sie campen nachts in Joshua Tree und hören etwas. Ihr Instinkt ist es, ein Licht anzuschalten, um zu sehen, was da draußen ist. Das tun wir auch, in gewisser Weise“, sagte Tsai.
