Wat is een biosignatuur?

Een biosignatuur is een chemisch of fysiek proces dat op afstand kan worden gedetecteerd en de aanwezigheid van levende organismen in een bepaald gebied aangeeft. Het concept wordt vaak gebruikt op het gebied van astrobiologie, een tak van biologie die op zoek is naar leven buiten de land-, lucht- en zee -omgevingen van de aarde. De zoektocht naar een biomarker om het verleden of het huidige bestaan ​​van het leven op de planeet Mars aan te geven, heeft een steeds meer aandacht besteed aan de astrobiologie, omdat de Amerikaanse Viking I en II-missies daar werden gestuurd om te zoeken naar het leven in het midden van de jaren zeventig tot begin jaren 1980, en sondes naar andere regio's van het zonnestelsel zijn doorgegaan met de zoekopdracht. Het veld is vanaf 2011 begonnen te verbreden, echter, vanwege het feit dat tientallen extrasolaire planeten zijn ontdekt buiten het zonnestelsel van de aarde. Een kleine minderheid van deze planeten is theoretiseerd als aardachtige grootte en structuur, en ze kunnen biosignatuur astrochemie hebben die duidt op een vermogen om het leven te ondersteunen.

Het begrip van de noodzakelijke voorwaarden voor planetaire bewoonbaarheid door ten minste primitieve levensvormen zoals bacteriën is evoluerend in de 20 ^{th en 21 st} eeuwen. Dit komt omdat de wetenschap de biosignatuur van organismen op aarde heeft ontdekt in regio's zoals diepe onderwater vulkanische ventilatieopeningen waarvan eerder werd gedacht dat ze volledig onherbergzaam waren voor alle vormen van leven. De hardheid van dergelijke organismen om te leven in omstandigheden afwezig van licht en zuurstof, en onder extreme niveaus van temperatuur en druk, suggereren dat de biosignatuur voor het leven op andere werelden breder kan zijn dan eerder aangenomen.

De aanwezigheid van vloeibaar water wordt nog steeds als essentieel beschouwd voor elk leven dat buiten de grenzen van de aarde bestaat. Terwijl vloeibaar water ooit zeldzaam werd beschouwd in het zonnestelsel dat alleen op aarde zelf bestond, is deze visie veranderd in de 21 ^st eeuw. BotH Europa en Callisto, Moons of the Planet Jupiter, kunnen een vloeibare water onder de oppervlakte oceanen bezitten, en Enceladus, een maan van Saturnus, is nu bekend dat ze op water gebaseerde vulkanen hebben die ook basislevende organismen kunnen ondersteunen. De Amerikaanse Phoenix Mars Lander vond ook bewijs van watergebaseerd ijs in een gebied dat in 2008 van de polaire doppen op Mars op Mars op Mars is, die een biosignatuur kan aangeven voor bacteriële activiteit die ooit bestond of nog steeds nauwelijks onder het oppervlak van de rode planeet.

Het detecteren van een bio -indicator voor verre werelden is meer uitdagend voor de huidige wetenschap vanaf 2011, omdat het vinden van de werelden zelf een uitdaging is. De focus van het onderzoek kan beginnen door het bereik van sterrenstelsels te verkleinen tot die van rode dwergen. Dit zijn beide de meest voorkomende soorten sterren, die ongeveer 75% van alle sterren uitmaken in de melkweg Melkweg, en het meest waarschijnlijke type om planetaire systemen te bezitten die bewoonbaar kunnen zijn vanwege hun leeftijd en aanwezigheid in de belangrijkste reeks van de GalaxyS.

M -klasse dwergsterren zijn aanzienlijk kleiner en koeler dan de zon van de aarde gemiddeld, dus de planeten die ze draaien, zouden dikke atmosferen nodig hebben om meer licht van hun ouderzonnen te vangen dan de aarde. De waarschijnlijkheid suggereert dat, als het leven buiten de aarde bestaat, het zou worden gevonden op planeten rond rode dwergen waarschijnlijker dan elders. Sterrenklassen zoals F, G en K, die heter en helderder zijn zoals de zon, zijn ook relatief zeldzaam in vergelijking met rode dwergen, dus onderzoek is gericht op het onderzoeken van de M -klasse geweldige gebieden voor planeten met biosignatuuractiviteit.

bepaalde gassen afzonderlijk of samen zouden een duidelijke biosignatuur zijn voor de aanwezigheid van potentiële levensvormen. Deze gassen zouden ook een langer leven zijn in atmosferen op planeten die in een baan rond rode dwergen zijn, en gemakkelijker te detecteren dan in planeten rond hetersterren. Deze biosignatuurverbindingen omvatten methaan - ch ₄ , stikstofoxide - n ₂ o, chloormethaan en mdash; CH ₃ CL en Ozone in de vorm van O ₂ of O ₃ .

De detectie van organismen op aarde die in zwavelomgevingen in de buurt van vulkanische ventilatieopeningen leven, heeft ook gesuggereerd dat het leven kan gedijen op anoxische planeten die laag zijn in of volledig verstoken van zuurstof. Organische zwavelverbindingen zouden daarom ook een sterke indicator van het leven zijn als ze werden gedetecteerd in buitenaardse atmosferen, waaronder methanethiol - CH ₃ SH en koolstofdisulfide - CS ₂ . De aanwezigheid van op zwavel gebaseerde verbindingen zou een weerspiegeling zijn van de biosignatuurtheorieën over het vroege leven op aarde die bestond voordat zuurstof wijdverbreid was en een dominante woonconditie op aarde was gedurende ten minste 1500.000.000 jaar.