Hvad er en biosignatur?
En biosignatur er en kemisk eller fysisk proces, der kan detekteres på afstand og indikerer tilstedeværelsen af levende organismer i en bestemt region. Konceptet bruges ofte inden for astrobiologi, som er en gren af biologi, der søger efter livet uden for jordens land, luft og havmiljøer. Søgningen efter en biomarkør for at indikere fortiden eller den nuværende eksistens af livet på planeten Mars har fået stigende fokus i astrobiologi, siden de amerikanske Viking I- og II-missioner blev sendt der for at se efter livet i midten af 1970'erne til begyndelsen af 1980'erne, og sonder til andre regioner i solsystemet har fortsat søgen. Feltet er begyndt at udvide fra 2011, men på grund af det faktum, at snesevis af ekstrasolære planeter er blevet opdaget uden for Jordens solsystem. Et lille mindretal af disse planeter teoretiseres til at være jordlignende i størrelse og struktur, og de kan have biosignatur-astrokemi, der indikerer en kapacitet til at støtte livet.
Forståelsen af de nødvendige betingelser for planetarisk beboelsesbarhed med mindst primitive livsformer, såsom bakterier, har udviklet sig i 20 th og 21 st århundreder. Dette skyldes, at videnskaben har opdaget biosignaturen af organismer på jorden i regioner som dybe vulkanske ventiler under vand, der tidligere blev antaget at være fuldstændig uundgåelige for alle livsformer. Hårdheden af sådanne organismer til at leve i forhold, der er fraværende af lys og ilt, og under ekstreme niveauer af temperatur og tryk, antyder, at biosignaturen for livet på andre verdener kan være bredere end tidligere antaget.
Tilstedeværelsen af flydende vand anses stadig for at være afgørende for, at ethvert liv kan eksistere uden for jordens rammer. Mens flydende vand engang blev antaget at være sjældent i solsystemet, der kun eksisterede på jorden, har dette synspunkt ændret sig i det 21. st århundrede. BotH Europa og Callisto, måner af planeten Jupiter, kan have et under-overflade oceaner, og Enceladus, som er en måne af Saturn, er nu kendt for at have vandbaserede vulkaner, der også kan understøtte grundlæggende levende organismer. Den amerikanske Phoenix Mars Lander fandt også bevis for vandbaseret is i en region, der er fjernt fra de polære hætter på Mars i 2008, hvilket kan indikere en biosignatur for bakterieaktivitet, der engang eksisterede eller stadig gør næppe under overfladen af den røde planet.
Detektering af en bioindikator for fjerne verdener er mere udfordrende for den nuværende videnskab fra 2011, da det at finde verden selv er en udfordring. Fokus for forskningen kan starte med at indsnævre rækkevidden af stjernesystemer til dem fra røde dværge. Dette er begge de mest almindelige typer stjerner, der udgør omkring 75% af alle stjerner i Mælkevejen Galaxy, og den mest sandsynlige type til at besidde planetariske systemer, der kan være beboelige på grund af deres alder og tilstedeværelse i galaksens.
m klasse Dværgstjerner er markant mindre og køligere end jordens sol i gennemsnit, så planeterne, der kredser om dem, ville have brug for tykke atmosfærer for at fange mere lys fra deres forældersol, end jorden gør. Sandsynlighed antyder, at hvis livet eksisterer uden for Jorden, ville det findes på planeter omkring røde dværge mere sandsynligt end andre steder. Stjerneklasser som F, G og K, som er varmere og lysere som solen, er også relativt sjældne sammenlignet med røde dværge, så forskning fokuseres på at undersøge M -klassens stjernernes regioner for planeter med biosignaturaktivitet.
Visse gasser individuelt eller sammen ville være en klar biosignatur for tilstedeværelsen af potentielle livsformer. Disse gasser ville også være længerevarende i atmosfærer på planeter, der kredser om røde dværge, og lettere at opdage end i planeter, der kredser rundt omkring varmere stjerner. Disse biosignaturforbindelser inkluderer metan - CH 4 , nitrogenoxid - N 2 O, chlormethan & mdash; Ch 3 Cl og ozon i form af O 2 eller O 3 .
Påvisning af organismer på jorden, der bor i svovlmiljøer nær vulkanske åbninger, har også antydet, at livet kan trives på anoxiske planeter, der er lavt i eller helt blottet for ilt. Organiske svovlforbindelser ville også derfor være en stærk indikator for livet, hvis de blev påvist i udenjordiske atmosfærer, herunder methanethiol - CH 3 SH, og carbondisulfid - CS 2 . Tilstedeværelsen af svovlbaserede forbindelser afspejler biosignaturteorier om det tidlige liv på jorden, der eksisterede før ilt var udbredt, og var en dominerende levevilkår på jorden i mindst 1.500.000.000 år.