Im Großen und Ganzen haben Astronomen bisher angenommen, dass himmlisches Kohlenmonoxid in der Atmosphäre eines Planeten ein Zeichen von Leblosigkeit ist. Jetzt neu Forschung zeigt, dass es tatsächlich ein Indikator für das Leben von Außerirdischen sein kann.
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Modellierung bewohnter Welten
"Mit dem Start des James Webb-Weltraumteleskop In zwei Jahren können Astronomen die Atmosphäre einiger Felsen analysieren. Exoplaneten ", sagte Edward Schwieterman, Hauptautor der Studie und Stipendiat des NASA Postdoctoral Program im Department of Earth Sciences der UCR.
"Es wäre eine Schande, eine bewohnte Welt zu übersehen, weil wir nicht alle Möglichkeiten in Betracht gezogen haben."
Die Forscher verwendeten Computermodelle der Chemie in der Biosphäre, um Szenarien zu identifizieren, in denen sich Kohlenmonoxid in der Atmosphäre von Planeten ansammelt.
Im ersten Szenario hat das Team vor einer Milliarde Jahren auf die Erde geschaut. Damals war der Ozean trotz der sauerstofffreien Atmosphäre voller mikrobieller Leben. Tatsächlich stellte das Team fest, dass die Erde zu diesem Zeitpunkt den Kohlenmonoxidgehalt aufrechterhalten konntevon ungefähr 100 ppm parts per million.
"Das bedeutet, dass wir in der Atmosphäre von bewohnten, aber sauerstoffarmen Exoplaneten, die Sterne wie unsere eigene Sonne umkreisen, eine hohe Kohlenmonoxidhäufigkeit erwarten können", sagte Timothy Lyons, einer der Mitautoren der Studie, Professor für Biogeochemie am UCR Department ofGeowissenschaften und Direktor des UCR Alternative Earths Astrobiology Center.
"Dies ist ein perfektes Beispiel für die Mission unseres Teams, die Vergangenheit der Erde als Leitfaden für die Suche nach Leben an anderer Stelle in der Universum . "
In einem zweiten Szenario untersuchte das Team die Photochemie um rote Zwergsterne wie Proxima Centauri. Dieser Stern ist unserer Sonne in 4,2 Lichtjahren Entfernung am nächsten.
Die Modelle des Teams stellten fest, dass ein Planet um einen solchen Stern, wenn er außerirdische Lebensformen hätte und reich an Sauerstoff wäre, auch sehr reich an Kohlenmonoxid wäre.
"Angesichts des unterschiedlichen astrophysikalischen Kontextes für diese Planeten sollte es uns nicht überraschen, mikrobielle Biosphären zu finden, die einen hohen Kohlenmonoxidgehalt fördern", sagte Schwieterman.
"Dies wären jedoch sicherlich keine guten Orte für menschliches oder tierisches Leben, wie wir es auf der Erde kennen."
Vorbereitung auf eine wichtige Mission
Planeten in der bewohnbaren Zone von Proxima Centauri sind wahrscheinlich Ziele für die Erkundung durch das James Webb-Weltraumteleskop, das im März 2021 gestartet werden soll. Die aktuelle Studie stellt sicher, dass kein Planet aufgrund der falschen Annahme, dass viel Kohlenmonoxid führt, unerforscht bleibtzur Leblosigkeit.
"Obwohl andere Studien photochemische Exoplanetenmodelle durchgeführt haben, die Kohlenmonoxid enthalten, hatte sich niemand so systematisch auf Kohlenmonoxid auf erdähnlichen Exoplaneten konzentriert", sagte Schwieterman.
"Jetzt haben wir einen Leitfaden zur Bestimmung, welche Kohlenmonoxidgehalte mit einer photosynthetischen Biosphäre kompatibel sind."
Dieses Projekt wurde vom NASA Astrobiology Institute finanziert und die Studie in The veröffentlicht. Astrophysical Journal.