Entfernung, Wasser und Gas: Wie das Leben auf Exoplaneten begann

Elternstern und Entfernung dazu

Das Leben auf anderen Planeten könnte anders sein als alles auf der Erde –

Es könnte ein Leben sein, von dem wir nichts wissen.Aber es macht zumindest zunächst Sinn, nach etwas Vertrauterem zu suchen; es ist viel einfacher zu finden. Es lohnt sich, mit der bewohnbaren Zone zu beginnen, also dem Bereich um einen Stern, in dem sich aufgrund der Temperatur der Planetenoberfläche Wasser ansammeln kann. Das bedeutet, dass es den Planeten erwärmen soll, aber nicht alles Leben auf ihm verbrennen soll.

Die bewohnbare Zone oder die bewohnbare Zone istEin bedingter Bereich im Weltraum, der aus der Berechnung bestimmt wird, dass die Bedingungen auf der Oberfläche der darin enthaltenen Planeten nahe an den Bedingungen auf der Erde liegen und die Existenz von Wasser in der flüssigen Phase sicherstellen.

Erdgroße Planeten in weiten UmlaufbahnenIn der Nähe von Sternen wie der Sonne ist es viel schwieriger zu entdecken als Gasriesen in der Nähe von Roten Zwergen. Selbst wenn sich in ihrer Nähe eine felsige Welt befindet, haben solche Sterne eine Angewohnheit, die für jedes Leben gefährlich ist, insbesondere in jungen Jahren. Tatsache ist, dass auf ihrer Oberfläche starke Blitze ausbrechen. Sie können einfach nahe umlaufende Planeten sterilisieren, auf denen das Leben gerade erst begonnen hat. 

Seitdem hat unsere Sonne das Leben auf der Erde fast genährt4 Milliarden Jahre alte konventionelle Weisheit legt nahe, dass solche Sterne Hauptkandidaten für andere potenziell bewohnbare Welten sein werden. Gelbe Sterne vom Typ G wie unsere Sonne sind in unserer Galaxie jedoch selten.

Sterne, die etwas kühler und weniger hell sindOrange Zwerge (oder K-Zwerge) werden von einigen Wissenschaftlern als potenziell besser für fortgeschrittenes Leben angesehen als unsere Sonne. Sie können zig Milliarden Jahre lang ununterbrochen brennen. Dies eröffnet einen enormen Zeitrahmen für die biologische Evolution und ermöglicht eine unendliche Anzahl von Experimenten zur Erzeugung nachhaltiger Lebensformen. Und für jeden Stern wie unsere Sonne gibt es in der Milchstraße dreimal so viele orangefarbene Zwerge. 

K-Zwerge sind bemerkenswert, weil sie es habenZwischeneigenschaften seltenerer, hellerer, aber kurzlebiger sonnenähnlicher Sterne (G-Klasse) und zahlreicher Roter Zwerge (M-Klasse). K-Sterne sind die besten Kandidaten als Wirtsstern für einen bewohnbaren Planeten. 

Angesichts der Tatsache, dass es davon jedoch nicht so viele gibt, sagen Wissenschaftlerplanen, Welten um M-Zwerge zu untersuchen. Die erste Gelegenheit, Beobachtungen zur Charakterisierung kleiner exoplanetarer Umgebungen und möglicherweise zur Suche nach Biosignaturen zu nutzen, wird mit dem Start des James Webb Space Telescope (JWST) erwartet. Er wird lediglich kleine Planeten beobachten, die Rote Zwerge umkreisen. Sie sind kleiner, kühler, rötlicher, aber zahlreicher als Sterne wie unsere Sonne. 

Wasser ist die Quelle des Lebens

Wasser spielt dabei eine äußerst wichtige Rolledie globale Zirkulation von Materie und Energie, die Entstehung und Erhaltung des Lebens auf der Erde, die chemische Struktur lebender Organismen, die Entstehung von Klima und Wetter. Es ist der wichtigste Stoff für alle Lebewesen auf unserem Planeten. Daher sind sich Wissenschaftler sicher, dass, wenn es irgendwo im Weltraum Leben gibt, Wasser erforderlich ist.

Der Planet K2-18b umkreist in der Abbildung seinen schwach roten Mutterstern. Dieser Exoplanet — der erste seiner Art, der Wasserdampf in seiner Atmosphäre enthielt.

Übrigens wird es die neue Perseverance-Mission der NASA seinSuchen Sie nach Spuren uralten mikrobiellen Lebens, studieren Sie die Geologie und das Klima des Planeten, sammeln Sie Gesteins- und Sedimentproben. Es ist erwähnenswert, dass der Rover im Jezero-Krater gelandet ist. Dies ist ein Einschlagskrater auf dem Mars, westlich der Isis Planitia, nahe dem östlichen Rand von Syrtis Major, mit einem Durchmesser von etwa 49 km. Wissenschaftler sind sich sicher, dass der Krater einst mit Wasser gefüllt war; In ihn münden trockene Flusskanäle, von denen einer ein ausgeprägtes Delta bildet. Darüber hinaus enthält der Krater Tonablagerungen, die unter dem Einfluss von Wasser entstanden sind.

Die Erde ist zu 71 % mit Wasser bedecktOzeane, ist derzeit der einzige bekannte Planet im Sonnensystem, der flüssiges Wasser enthält. Es gibt wissenschaftliche Beweise dafür, dass sich auf einigen Satelliten der Riesenplaneten (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) Wasser unter einer dicken Eiskruste befinden könnte, die den Himmel bedeckt Körper. Derzeit gibt es jedoch außer auf der Erde keine eindeutigen Beweise für das Vorhandensein von flüssigem Wasser im Sonnensystem. Ozeane und Wasser können in anderen Sternensystemen und/oder auf ihren Planeten und anderen Himmelskörpern in ihrer Umlaufbahn vorhanden sein. Beispielsweise wurde 2007 Wasserdampf in einer protoplanetaren Scheibe bei 1 AE entdeckt. e. vom Jungstar MWC 480.

Im Jahr 2019 nutzten Astronomen die DatenDas Hubble-Weltraumteleskop gab die Entdeckung von Wasserdampf in der Atmosphäre eines Planeten von der Größe der Erde bekannt. Obwohl dieser Exoplanet einen Stern umkreist, der kleiner als unsere Sonne ist, liegt er in der bewohnbaren Zone des Sterns.

Die Entdeckung war das Ergebnis langjähriger Beobachtunghinter dem Exoplaneten K2-18b eine Supererde, die etwa 111 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt ist. Es wurde 2015 vom Kepler-Raumschiff der NASA entdeckt.

Biosignaturen und darunter ein neues Gas

Heute die überwiegende MehrheitExoplaneten durch indirekte Methoden entdeckt und bestätigt. Nur in seltenen Fällen ist es den Astronomen gelungen, echte Strahlungsspektren zu erhalten, die es ihnen ermöglichen, ihre chemische Zusammensetzung genau zu bestimmen. Dies wird sich jedoch ändern, wenn Instrumente der nächsten Generation wie das James Webb Space Telescope (JWST) oder das Nancy Grace Observatory (100-mal leistungsstärker als sein Vorgänger Hubble) ins All fliegen.

Mit einfachen Worten, diese sind einzigartigDie Geräte werden in der Lage sein, unser Universum bei längeren Wellenlängen, im nahen und mittleren Infrarot, und mit deutlich größerer Empfindlichkeit als derzeit betriebene Geräte zu beobachten. Zu den Biosignaturen gehören chemische Signaturen, die mit dem Leben und einem biologischen Prozess in Verbindung stehen und auch günstige Bedingungen dafür anzeigen. Bisher galten solche Marker als Sauerstoff und Kohlendioxid, die von lebenden Organismen auf der Erde produziert werden, als Wasser und Methan, die bei der Zersetzung organischer Stoffe freigesetzt werden, sowie als einige Nebenprodukte (Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Wasserstoff). Gas usw.). All dies könnte sich jedoch auf einem leblosen Planeten ansammeln. Aber Isopren ist eine nahezu einzigartige, seltene Verbindung. Und es wird von einer Vielzahl unterschiedlicher Lebensformen (von Bakterien bis hin zu Pflanzen und Tieren) produziert, die evolutionär weit voneinander entfernt sind.

Nach Berechnungen der Forscher „das Original„Der Planet“ (auf dem das Leben zu entstehen beginnt) muss zwangsläufig eine große Menge Isopren in seiner Atmosphäre haben. Dies war auf der Erde vor vier bis 2,5 Milliarden Jahren der Fall, als einzellige Organismen die einzige Lebensform waren und photosynthetische Cyanobakterien langsam eine Sauerstoffatmosphäre um die Erde herum erzeugten. Daher wird sich die Suche nun auf diese Verbindung konzentrieren, berichtet Universe Today.

Natürlich wird die Forschung einer ganzen Reihe von Menschen gegenüberstehenKomplexität. Es ist nicht einmal bekannt, ob dies im 21. Jahrhundert zur Entdeckung des außerirdischen Lebens führen wird. Eines ist jedoch klar. In den kommenden Jahren werden Astronomen die Atmosphäre von Tausenden von Exoplaneten im Detail untersuchen und eine umfassende Liste von Planeten mit den genauesten Biosignaturen haben, anhand derer sie sie bei der Suche nach bestimmten Lebensspuren in der gesamten Galaxie unterstützen können.

weiter lesen

Die erste genaue Weltkarte wurde erstellt. Was ist los mit allen anderen?

Die Forscher stürzten sich zum ersten Mal auf das tiefste versunkene Schiff

Der Algorithmus hat eine neue mysteriöse Schicht innerhalb der Erde entdeckt