En ny atmosfærisk uligevægt kunne hjælpe med at opdage liv på andre planeter

Efterhånden som NASAs James Webb-rumteleskop og andre nye gigantiske teleskoper kommer online, har de brug for nye strategier for at lede efter beviser på liv på andre planeter. En undersøgelse fra University of Washington har fundet en simpel tilgang til at lede efter liv, som måske er mere lovende end blot at lede efter ilt.

Papiret, udgivet 24. januar i Videnskabens fremskridt , tilbyder en ny opskrift på at bevise, at en fjern planet indeholder liv.

"Denne idé om at lede efter atmosfærisk ilt som en biosignatur har eksisteret i lang tid. Og det er en god strategi - det er meget svært at lave meget ilt uden liv, "sagde den tilsvarende forfatter Joshua Krissansen-Totton, en UW -doktorand i jord- og rumvidenskab. "Men vi ønsker ikke at lægge alle vores æg i én kurv. Selvom livet er almindeligt i kosmos, vi aner ikke, om det bliver livet, der laver ilt. Biokemien af ​​iltproduktion er meget kompleks og kan være ret sjælden."

Den nye undersøgelse ser på livets historie på jorden, den ene beboede planet vi kender til, at finde tidspunkter, hvor planetens atmosfære indeholdt en blanding af gasser, der er ude af ligevægt og kun kunne eksistere i nærværelse af levende organismer - alt fra damskum til kæmpe redwoods. Faktisk, livets evne til at lave store mængder ilt er kun forekommet i den sidste ottendedel af Jordens historie.

Ved at se længere, forskerne identificerede en ny kombination af gasser, der ville give bevis på liv:metan plus kuldioxid, minus kulilte.

"Vi er nødt til at lede efter temmelig rigelige mængder metan og kuldioxid på en verden, der har flydende vand på sin overflade, og finde et fravær af kulilte, " sagde medforfatter David Catling, en UW -professor i jord- og rumvidenskab. "Vores undersøgelse viser, at denne kombination ville være et overbevisende tegn på liv. Det spændende er, at vores forslag kan lade sig gøre, og kan føre til den historiske opdagelse af en udenjordisk biosfære i en ikke alt for fjern fremtid."

Avisen ser på alle måder, hvorpå en planet kan producere metan - fra asteroide-nedslag, udgasning fra planetens indre, reaktioner af sten og vand - og finder ud af, at det ville være svært at producere en masse metan på en sten, Jordlignende planet uden nogen levende organismer.

Hvis metan og kuldioxid påvises sammen, især uden kulilte, det er en kemisk ubalance, der signalerer liv. Kulstofatomerne i de to molekyler repræsenterer modsatte niveauer af oxidation. Kuldioxid rummer så mange iltmolekyler som muligt, mens kulstoffet i metan mangler ilt og i stedet har iltens kemiske modstander, brint.

"Så du har disse ekstreme niveauer af oxidation. Og det er svært at gøre det gennem ikke-biologiske processer uden også at producere kulilte, som er mellemliggende, " sagde Krissansen-Totton. "F.eks. planeter med vulkaner, der opstøder kuldioxid og metan, vil også have en tendens til at opstøde kulilte."

Hvad mere er, kulilte har en tendens til ikke at opbygge sig i atmosfæren på en planet, der huser liv.

"Culmonoxid er en gas, der let ville blive spist af mikrober, " sagde Krissansen-Totton. "Så hvis kulilte var rigeligt, det ville være en anelse om, at du måske ser på en planet, der ikke har biologi. "

Forfatterne er enige om, at ilt er en god måde at lede efter tegn på liv, men tror, ​​at denne nye kombination er mindst lige så tilbøjelig til at dukke op gennem de nye teleskopers sigte.

"Livet, der gør metan, bruger et enkelt stofskifte, er allestedsnærværende, og har eksisteret gennem meget af Jordens historie, " sagde Krissansen-Totton. "Det er en nem ting at gøre, så det er potentielt mere almindeligt end iltproducerende liv. Dette er bestemt noget, vi bør lede efter, da nye teleskoper kommer online."