Lachgas im Weltraum könnte Leben bedeuten

Wissenschaftler der University of California Riverside vermuten, dass etwas in der typischen Liste von Chemikalien fehlt, die Astrobiologen verwenden, um auf Planeten um andere Sterne nach Leben zu suchen – Lachgas.

Chemische Verbindungen in einem Planeten Atmosphäre Sie können sich auf Leben beziehen, die als Biosignaturen bezeichnet werden, und umfassen normalerweise die Gase, die heute in der Erdatmosphäre reichlich vorhanden sind.

„Es wurde viel über Sauerstoff und Methan als Biosignaturen nachgedacht. Weniger Forscher haben sich ernsthaft damit befasst. LachgasIch denke, das könnte ein Fehler sein, sagte Eddie Schwitterman, Astrobiologe am Department of Earth and Planetary Sciences der University of California.

Diese Schlussfolgerung und die Modellierungsarbeiten, die dazu geführt haben, werden in einem heute in veröffentlichten Artikel ausführlich beschrieben Astrophysikalische Zeitschrift.

Um dorthin zu gelangen, leitete Schwittermann ein Forscherteam, das ermittelte, wie viel Lachgas von Organismen auf einem erdähnlichen Planeten produziert werden könnte. Dann stellten sie Modelle her, die diesen Planeten um verschiedene Arten von Sternen simulieren und die Stickstoffmengen bestimmen₂Es kann von einem Observatorium wie dem James Webb Space Telescope nachgewiesen werden.

„In einem Sternensystem wie TRAPPIST-1, dem nächstgelegenen und besten System zur Beobachtung der Atmosphäre von Gesteinsplaneten, kann man Lachgas in ähnlichen Konzentrationen wie Kohlendioxid nachweisen.₂ oder Methan.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Organismen Lachgas oder N erzeugen können₂O. Mikroorganismen transformieren ständig andere Stickstoffverbindungen Gasthaus.₂O, der Stoffwechselprozess, der nützliche Zellenergie erzeugen kann.

„Das Leben erzeugt Stickstoffabfälle, die von einigen Mikroorganismen in Nitrat umgewandelt werden. In einem Aquarium reichern sich diese Nitrate an, weshalb man das Wasser wechseln muss“, sagt Schwittermann.

„Aber unter den richtigen Bedingungen im Ozean können bestimmte Bakterien diese Nitrate in N umwandeln₂„Das Gas entweicht in die Atmosphäre“, erklärte Schwittermann.

Unter bestimmten Bedingungen, n₂O kann in der Atmosphäre nachgewiesen werden und zeigt noch kein Leben an. Daran hatte Schwittermanns Team bei der Modellierung gedacht. Eine kleine Menge Lachgas wird zum Beispiel durch Blitze gebildet. Aber zusammen mit N.₂Oh Blitz schafft auch Stickstoffdioxidwas Astrobiologen den Beweis liefern würde, dass unbelebtes Wetter oder geologische Prozesse das Gas verursacht haben.

Andere, die an N gedacht haben₂O als Gas mit einem Bio-Fingerabdruck wird oft gefolgert, dass es aus der Ferne schwer zu erkennen wäre. Schwittermann erklärte, dass diese Schlussfolgerung auf N.₂O-Konzentrationen in der heutigen Erdatmosphäre. Da es auf diesem vor Leben wimmelnden Planeten nicht viel davon gibt, glauben einige, dass es auch anderswo schwer zu entdecken wäre.

„Diese Schlussfolgerung berücksichtigt nicht Perioden in der Erdgeschichte, in denen Meeresbedingungen Es hätte eine viel größere biologische Freisetzung von N ermöglicht₂O. Die Bedingungen in diesen Zeiträumen können widerspiegeln, wo sich heute ein Exoplanet befindet“, sagte Schwittermann.

Schwittermann fügte hinzu, dass gewöhnliche Sterne wie K- und M-Zwerge ein Lichtspektrum erzeugen, das bei der N-Auflösung weniger effektiv ist.₂O Molekül unserer Sonne. Zusammen könnten diese beiden Effekte die erwartete Menge dieses Bio-Fingerabdruck-Gases in einer bewohnten Welt erheblich erhöhen.

Dem Forschungsteam gehörten die UCLA-Astrobiologen Daria Bedhoroditska, Andy Ridgewell und Timothy Lyons sowie Wissenschaftler der Purdue University, des Georgia Institute of Technology, der American University und des Goddard Space Flight Center der NASA an.

Das Forschungsteam glaubt, dass es für Astrobiologen an der Zeit ist, alternative Bio-Fingerabdruck-Gase wie N₂O, weil das James-Webb-Teleskop bald Informationen über die Atmosphären von felsigen, erdähnlichen Planeten im TRAPPIST-1-System übertragen könnte.

„Wir wollten diese Idee aufbringen, um zu zeigen, dass es nicht ganz in der Frage steht, wir werden dieses Biogas finden, wenn wir danach suchen“, sagte Schwittermann.