Hvis der er liv derude, kan vi opdage det?

Instrumenter ombord på fremtidige rummissioner er i stand til at detektere aminosyrer, fedtsyrer og peptider, og kan endda identificere igangværende biologiske processer på havmåner i vores solsystem. Det er de spændende konklusioner, som to undersøgelser fra et internationalt hold ledet af forskere fra forskningsgruppen Planetary Sciences ved Freie Universität Berlin, er nået frem til. De to undersøgelser blev publiceret i det peer-reviewede videnskabelige tidsskrift Astrobiologi .

Enceladus, en af ​​Saturns måner, er kendt for at udsende faner af gas og iskorn dannet fra månens underjordiske hav, placeret under en isskorpe, ud i rummet. Et lignende fænomen formodes at forekomme på Jupiters måne Europa. Sammensætningen af ​​iskorn, der udsendes fra sådanne vandverdener, kan udtages af et rumfartøj, der opsnapper partiklerne, ved hjælp af såkaldte impact ionization massespektrometre. Forskere ved Freie Universität Berlin har foretaget unikke laboratorieforsøg, der nøjagtigt simulerer massespektrene for iskorn målt i rummet.

"I vores første undersøgelse, vi udførte eksperimenter med aminosyrer, fedtsyrer, og peptider til at forudsige det spektrale udseende af disse organiske biomolekyler, som potentielt kan være indlejret i iskornene, " forklarer Fabian Klenner, hovedforfatter af begge undersøgelser. "Vores data viser, at disse potentielt biogene organiske molekyler er klart identificerbare, selv ved meget lave koncentrationer."

Disse resultater førte forskerne til det næste spørgsmål:Kunne de identificere igangværende biologiske processer på oceanverdener ved hjælp af et rumfartøjsbaseret massespektrometer? "Bare at identificere disse biosignaturer er ikke nok, " siger prof. Frank Postberg, medforfatter af den anden undersøgelse og leder af forskningsgruppen Planetary Sciences. "Aminosyrer, for eksempel, kan også fremstilles kun ved kemi, uden livets involvering. Vi er nødt til at identificere et bestemt spektralmønster af forskellige aminosyrer for at være sikre på, at biologiske processer er på arbejde."

Holdet undersøgte adfærden af ​​blandinger af potentielle biomolekyler i et realistisk oceanverdensscenarie, med talrige baggrundsforbindelser tilføjet til prøverne og var i stand til at skelne mellem abiotiske og biotiske organiske 'fingeraftryk' i de resulterende massespektre. "At finde kemi, der indikerer liv i en udenjordisk vandverden ved at tage prøver af nogle få bittesmå iskorn, ville være et afgørende skridt i retning af påvisning af liv hinsides Jorden, og vi har vist, at dette er muligt med et massespektrometer monteret på et rumfartøj, der flyver forbi, " tilføjede Fabian Klenner.

Resultaterne af dette arbejde er særligt aktuelle, med opsendelsen af ​​NASA's Europa Clipper-mission til Jupiters måne Europa planlagt til 2024. Rumfartøjet vil bære et massespektrometer, der er egnet til at detektere biomolekyler, med Planetary Sciences-gruppen fra Freie Universität som en del af forskerholdet.