Möglicherweise wurden Hinweise auf außerirdisches Leben gefunden, Astrophysiker erklärt, was die neue Forschung bedeutet

Ian Whittaker , Nottingham Trent University

Was denken Sie, wenn es um außerirdisches Leben geht? Die meisten Science-Fiction-Bücher und Fernsehserien legen nahe, dass menschenähnliche Wesen auf anderen Planeten leben könnten. Doch wenn Astronomen nach außerirdischem Leben suchen, handelt es sich meist um Ausscheidungen von Bakterien oder anderen winzigen Organismen.

Eine neue Forschungsarbeit im Astrophysical Journal legt nahe, dass es Cambridge-Wissenschaftlern gelungen ist, diese Art von Strahlung mit einer Sicherheit von 99,7 % auf einem 124 Lichtjahre entfernten Planeten namens K2-18b zu finden. Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA analysierten sie die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten und fanden vielversprechende Hinweise darauf, dass K2-18b Leben beherbergen könnte.

Dies ist ein aufregender Durchbruch, bestätigt jedoch nicht die Existenz außerirdischen Lebens.

Warum es so schwer ist, außerirdisches Leben zu entdecken

Die Suche nach Exoplaneten verlor aufgrund der schwindelerregenden Zahl entdeckter Planeten schnell an öffentlichem Interesse. Der erste vielversprechende Exoplanet um einen sonnenähnlichen Stern wurde 1995 mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmessung entdeckt . Dabei beobachtet man nicht den Planeten, sondern seine Wirkung auf den nächstgelegenen Stern. Durch die Schwingung des Sterns entsteht eine winzige Verschiebung der Wellenlänge des von ihm ausgesandten Lichts, die wir messen können. Wir kennen bereits rund 7.500 Planeten .

Nur 43 (bisher) wurden direkt beobachtet (etwa 0,5 %). Die meisten wurden durch indirekte Methoden entdeckt, beispielsweise durch die Radialgeschwindigkeit oder die Transitmethode . Bei der Transitmethode wird beobachtet, wie die Helligkeit des Sterns abnimmt, wenn der Planet vor ihm vorbeizieht. Dabei wird ein winziger Teil des Lichts blockiert.

Eine Exoplanetenatmosphäre

Die Atmosphäre eines Exoplaneten zu untersuchen, ist noch schwieriger. Wissenschaftler nutzen hierfür die Spektroskopie . Das vom Stern ausgehende Licht kann direkt beobachtet werden, und ein kleiner Teil davon durchdringt auch die Atmosphäre des Planeten. Forscher können abschätzen, woraus die Atmosphäre eines Exoplaneten besteht, indem sie untersuchen , welches Licht des Sterns in der Atmosphäre emittiert oder absorbiert wird.

Versuchen wir es mit einer Analogie. An einem Ende eines langen Tisches steht eine Schreibtischlampe, und Sie stehen am anderen Ende und betrachten die Lampe. Zwischen Ihnen und der Lampe befindet sich ein Glas mit Flüssigkeit. Vereinfacht ausgedrückt: Das Glas mit der Flüssigkeit, das den Exoplaneten und die Atmosphäre repräsentiert, erscheint leicht bläulich, wodurch man es als Wasser identifizieren kann. In Wirklichkeit ist es für Wissenschaftler jedoch eher so, als wäre das Glas Wasser ein winziges Glaskügelchen, das herumrollt, während jemand am Dimmer der Lampe herumspielt. Dann führt ein ungewöhnliches Wetter dazu, dass sich leichter Nebel auf dem Tisch bildet. Die Flüssigkeit besteht zu 99 % aus reinem Wasser und zu 1 % aus Mineralwasser, und der Wissenschaftler versucht herauszufinden, welche Mineralien das Wasser enthält.

Sie sehen, dass für diese Arbeit ein unglaubliches Fachwissen erforderlich ist. Sie haben Moleküle mit einer Konfidenzrate von 99,7 % beobachtet, was eine bemerkenswerte Leistung ist.

Die Daten von JWST und K2-18b

Die wichtigsten Daten dieser Studie sind in einem Diagramm dargestellt, das die Lichtabsorptionsraten den möglichen Molekülarten zuordnet und deren Häufigkeit berechnet. Es ist in diesem Kurzfilm über die Entdeckung zu sehen. https://www.youtube.com/embed/yGWDeP4rZzc?wmode=transparent&start=1

Die von den Autoren der Studie erstellte Grafik zeigt Hinweise auf Dimethylsulfid und Dimethyldisulfid (DMS).

Manche Wissenschaftler betrachten DMS als Biomarker – einen molekularen Indikator für Leben auf der Erde. DMS wird jedoch nicht nur von Bakterien produziert, sondern wurde auch auf dem Kometen 67P sowie im Gas und Staub des interstellaren Mediums , dem Raum zwischen den Sternen, gefunden. Es kann sogar durch Bestrahlung einer simulierten Atmosphäre mit UV-Licht erzeugt werden . Die Autoren bestätigen dies und behaupten, dass die von ihnen ermittelte Menge unter keinen dieser Bedingungen entstehen kann.

Ähnlich wie bei anderen Lebensansprüchen?

Mehrere Studien haben Hinweise auf DMS und Leben im Allgemeinen auf K2-18b ergeben , und es gibt viele weitere Behauptungen zu anderen Exoplaneten.

Die jüngste Theorie ist die, dass Phosphin (ein weiterer Biomarker) in der Venusatmosphäre entdeckt wurde und sich daher Bakterien in den Wolken befinden müssen. Diese Behauptung wurde von anderen Forschern schnell widerlegt . Wissenschaftler wiesen darauf hin, dass ein winziger Fehler bei der Datenabgleichung zu Ergebnissen geführt habe, die eine höhere Phosphinkonzentration zeigten als tatsächlich der Fall war. Die Cambridge-Studie ist strenger und liefert ein sichereres Ergebnis. Sie ist jedoch immer noch nicht überzeugend genug, um die wissenschaftliche Gemeinschaft zu überzeugen, die eine 99,999-prozentige Sicherheit benötigt.

Die Autoren der Studie gehen davon aus, dass ihre Ergebnisse auf flüssige Ozeane und eine Wasserstoffatmosphäre hindeuten. Andere wiederum halten dagegen, dass es sich um einen Gasriesen oder einen vulkanischen Planeten voller Magma handeln könnte .

Die Cambridge-Studie ist kein Beweis für Leben, aber sie ist ein wichtiger Schritt, um zu verstehen, wie andere Planeten aussehen könnten und ob wir allein sind. Die Studie lieferte das bisher beste Ergebnis und sollte andere Wissenschaftler inspirieren, sich dieser Herausforderung zu stellen.

Ian Whittaker , Dozent für Physik, Nottingham Trent University

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel .

Foto: von Eren Arıcı auf Pexels