Was ist eine Bisignatur?

Eine Biosignatur ist ein chemischer oder physikalischer Prozess, der in einiger Entfernung nachgewiesen werden kann und das Vorhandensein lebender Organismen in einer bestimmten Region anzeigt. Das Konzept wird häufig im Bereich der Astrobiologie verwendet, der ein Zweig der Biologie ist, der nach Leben außerhalb der Land-, Luft- und Meeresumgebungen der Erde sucht. Die Suche nach einem Biomarker, um die Vergangenheit oder gegenwärtige Existenz des Lebens auf dem Planeten Mars anzuzeigen, hat sich in der Astrobiologie zunehmend in den Mittelpunkt der US-amerikanischen Wikinger-I- und II-Missionen konzentriert, um das Leben Mitte der 1970er bis frühen 1980er Jahre zu suchen, und die Sonden zu anderen Regionen des Solarsystems haben die Suche fortgesetzt. Das Feld hat sich jedoch ab 2011 erweitern, da außerhalb des Sonnensystems der Erde Dutzende extrasolarer Planeten entdeckt wurden. Eine kleine Minderheit dieser Planeten wird in Größe und Struktur als erdartig wie eine Biosignatur-Astrochemie theoretisiert, die auf eine Fähigkeit zur Unterstützung der Lebensdauer hinweist.

Das Verständnis der notwendigen Bedingungen für die planetarische Bewohnbarkeit durch mindestens primitive Lebensformen wie Bakterien hat sich in den 20 ^th und 21 Das Vorhandensein von flüssigem Wasser wird immer noch als wesentlich angesehen, damit jedes Leben außerhalb der Grenzen der Erde existiert. Während das flüssige Wasser einst als selten im Sonnensystem angesehen wurde, das nur auf der Erde selbst vorhanden ist, hat sich diese Ansicht im 21. Jahrhundert verändert. BotH Europa und Callisto, Monde des Planeten Jupiter, können unterirdische Ozeane von flüssigem Wasser besitzen, und Enceladus, ein Mond des Saturn, ist nun bekannt, dass sie Vulkane auf Wasserbasis haben, die auch grundlegende lebende Organismen unterstützen können. Der US-amerikanische Phoenix Mars Lander fand auch Hinweise auf Wasser auf Wasserbasis in einer Region, die 2008 von den polaren Kappen auf dem Mars entfernt ist, was auf eine Bisignatur für die bakterielle Aktivität hinweisen kann, die einst existierte oder immer noch kaum unter der Oberfläche des roten Planeten tut.

Ein Bioindikator für entfernte Welten erkennen für die aktuelle Wissenschaft ab 2011 eher eine Herausforderung, da es eine Herausforderung ist, die Welten selbst zu finden. Der Fokus der Forschung kann damit beginnen, die Bandbreite der Sternensysteme auf die von roten Zwergen einzuschränken. Dies sind beide die häufigsten Sternestypen, die etwa 75% aller Sterne in der milchigen Galaxie ausmachen, und der wahrscheinlichste Typ, um planetarische Systeme zu besitzenS.

Die Zwergsterne der

M -Klasse sind durchschnittlich deutlich kleiner und kühler als die Sonne der Erde, sodass die Planeten, die sie umkreisen, dicke Atmosphären benötigen, um mehr Licht aus ihren Elternsonnen zu fangen als die Erde. Die Wahrscheinlichkeit legt nahe, dass es auf Planeten um rote Zwerge als anderswo auf Planeten um rote Zwerge zu finden ist, wenn das Leben außerhalb der Erde existiert. Sternklassen wie F, G und K, die wie die Sonne heißer und heller sind, sind im Vergleich zu roten Zwergen auch relativ selten, so

bestimmte Gase einzeln oder zusammen wären eine klare Biosignatur für das Vorhandensein potenzieller Lebensformen. Diese Gase wären auch länger in Atmosphären auf Planeten, die rote Zwerge umkreisen, und leichter zu erkennen als in Planeten, die sich um heißere Sterne kreisen. Diese Bisignaturverbindungen umfassen Methan - ch ₄ , Lachoxid - n ₂ o, Chlormethan & Mdash; Ch ₃ cl und Ozon in der Form von O ₂ oder o ₃ .

Der Nachweis von Organismen auf der Erde, die in Schwefelumgebungen in der Nähe von vulkanischen Lüftungsöffnungen leben, hat auch darauf hingewiesen, dass das Leben auf anoxischen Planeten gedeihen kann, die in Sauerstoff geringer oder vollständig ohne Sauerstoff sind. Organische Schwefelverbindungen wären daher auch ein starker Lebensindikator für das Leben, wenn sie in extraterrestrischen Atmosphären nachgewiesen würden, einschließlich Methanethiol - Ch ₃ sh und Kohlenstoffdisulfid - CS ₂ . Das Vorhandensein von Verbindungen auf Schwefelbasis würde Bisignaturtheorien über frühes Leben auf der Erde widerspiegeln, die vor dem Sauerstoff weit verbreitet waren, und war ein dominierender Lebensbedingung auf der Erde für mindestens 1.500.000.000 Jahre.