Die Suche nach außerirdischem Leben mobilisiert beispiellose technologische Mittel.
Die Teleskope der nächsten Generation, wie das Habitable Worlds Observatory der NASA, versprechen bedeutende Fortschritte. Diese Instrumente werden es ermöglichen, Exoplaneten direkt zu beobachten und bisher unbekannte Daten über ihre Atmosphäre und ihr Potenzial, Leben zu beherbergen, zu liefern. Die Interpretation dieser Daten ist ein wichtiges Thema.
Eine künstlerische Darstellung von Kepler-186f, einem Exoplaneten in der habitablen Zone seines Sterns.
Credit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-CalTech via Wikimedia Commons
Ein internationales Team hat eine innovative Methode entwickelt, um die Bewohnbarkeit ferner Welten zu bewerten. Dieser Ansatz basiert auf mathematischen Modellen und vergleicht Umweltbedingungen mit den theoretischen Bedürfnissen verschiedener Organismen. Er integriert Unsicherheiten, um probabilistische Antworten zu liefern.
Die Forscher haben extreme irdische Organismen analysiert, wie jene aus hydrothermalen Quellen der Ozeane. Diese Studien helfen vorherzusagen, welche außerirdischen Umgebungen Leben unterstützen könnten. Die Methode wird bereits genutzt, um Beobachtungsziele zu priorisieren.
Die nächsten Schritte umfassen die Erweiterung der Datenbank über extreme Organismen. Dies wird die Vorhersagen für verschiedene Umgebungen verfeinern, von Marsuntergründen bis zu Europas Ozeanen. Das Ziel ist es, die Suche nach Biosignaturen in unserem Sonnensystem und im Universum effektiv zu leiten.
Kepler 186 befindet sich in einer habitablen Zone ähnlich der Erde, obwohl er einen M1-Zwergstern umkreist.
Credit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-CalTech Wie definieren Wissenschaftler die Bewohnbarkeit eines Planeten?
Die Bewohnbarkeit eines Planeten wird anhand seiner Fähigkeit bewertet, flüssiges Wasser an der Oberfläche zu halten, ein Schlüsselelement für das Leben, wie wir es kennen. Diese Definition entwickelt sich jedoch mit der Entdeckung extremophiler Organismen auf der Erde weiter.
Wissenschaftler verwenden nun ausgefeiltere Modelle, die eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen, wie Temperatur, atmosphärischen Druck und das Vorhandensein essenzieller Nährstoffe. Diese Modelle ermöglichen es, das Potenzial für Leben in Umgebungen zu bewerten, die früher als lebensfeindlich galten.
Der kürzlich entwickelte quantitative Ansatz fügt diesen Bewertungen eine probabilistische Dimension hinzu. Er ermöglicht den Vergleich von Umweltbedingungen mit den theoretischen Bedürfnissen verschiedener Organismen, einschließlich solcher, die in noch unbekannten Formen existieren könnten.
Welche technischen Hindernisse gibt es bei der Entdeckung von Leben auf Exoplaneten?
Die Entdeckung von Leben auf Exoplaneten beruht auf der Analyse ihrer Atmosphäre nach Biosignaturen wie Sauerstoff oder Methan. Diese Signale können jedoch auch durch nicht-biologische Prozesse erzeugt werden, was ihre Interpretation erschwert.
Eine Illustration zeigt das Habitable Worlds Observatory, das zur Aufnahme von Bildern potenziell bewohnbarer Exoplaneten verwendet werden soll.
Credit: NASA's Scientific Visualization Studio - KBR Wyle Services, LLC/Jonathan North, KBR Wyle Services, LLC/Walt Feimer, NASA/GSFC/Claire Andreoli Aktuelle Teleskope haben oft nicht die nötige Auflösung, um die Atmosphären kleiner Exoplaneten zu untersuchen, jener, die der Erde am ähnlichsten sind. Zukünftige Instrumente wie das Habitable Worlds Observatory (HWO) sollten diese Einschränkung überwinden.
Eine weitere Herausforderung ist die Entfernung zu diesen Welten. Selbst die nächsten Exoplaneten sind Lichtjahre entfernt, was direkte Erkundungsmissionen mit aktueller Technologie unmöglich macht. Wissenschaftler müssen sich daher auf aus der Ferne gesammelte Daten verlassen, mit all den Unsicherheiten, die das mit sich bringt.
Quelle: The Conversation