Hva er en bioignatur?
En biosignatur er en kjemisk eller fysisk prosess som kan oppdages på avstand og indikerer tilstedeværelsen av levende organismer i et bestemt område. Konseptet blir ofte brukt innen astrobiologi, som er en gren av biologi som søker etter liv utenfor land, luft og havmiljøer på jorden. Letingen etter en biomarkør for å indikere livets fortid eller nåtid på planeten Mars har fått økende fokus innen astrobiologi siden de amerikanske Viking I og II-oppdragene ble sendt dit for å lete etter livet i midten av 1970-årene til begynnelsen av 1980-tallet. til andre regioner i solsystemet har fortsatt søket. Feltet har begynt å utvide seg fra 2011, men på grunn av at flere titalls ekstrasolare planeter er blitt oppdaget utenfor jordas solsystem. Et lite mindretall av disse planetene er teoretisert for å være jordlignende i størrelse og struktur, og de kan ha biosignatur-astrokjemi som indikerer en evne til å støtte liv.
Forståelsen av de nødvendige forutsetningene for planetarisk brukbarhet ved minst primitive livsformer som bakterier har utviklet seg i det 20. og 21. århundre. Dette er fordi vitenskapen har oppdaget biosignaturen til organismer på jorden i regioner som dype vulkanske ventilasjonsdyp som tidligere ble antatt å være fullstendig ugjestmilde for alle livsformer. Hardheten til slike organismer for å leve i forhold som er fraværende av lys og oksygen, og under ekstreme temperaturer og trykk, antyder at biosignaturen for livet på andre verdener kan være bredere enn tidligere antatt.
Tilstedeværelsen av flytende vann anses fortsatt som essensielt for at ethvert liv kan eksistere utenfor jordens grenser. Selv om flytende vann en gang ble antatt å være sjeldent i solsystemet som bare eksisterte på jorden selv, har dette synet endret seg i det 21. århundre. Både Europa og Callisto, måner av planeten Jupiter, kan ha vann under vannoverflaten under vannoverflaten, og Enceladus, som er en måne fra Saturn, er nå kjent for å ha vannbaserte vulkaner som også kan støtte grunnleggende levende organismer. Den amerikanske Phoenix Mars Lander fant også bevis på vannbasert is i en region fjernt fra polarhettene på Mars i 2008, noe som kan indikere en biosignatur for bakteriell aktivitet som en gang eksisterte eller fortsatt knapt under overflaten på den røde planeten.
Å oppdage en bioindikator for fjerne verdener er mer utfordrende for dagens vitenskap siden 2011, siden det er en utfordring å finne verdenene selv. Fokus for forskningen kan starte med å begrense rekkevidden av stjernesystemer til røde dverger. Dette er begge de vanligste stjernetypene, og utgjør omtrent 75% av alle stjernene i Melkeveis galaksen, og den mest sannsynlige typen å inneholde planetariske systemer som kan være beboelige på grunn av deres alder og tilstedeværelse i galakas viktigste stjernesekvens. .
Dvergstjerner i M-klasse er betydelig mindre og kjøligere enn jordens sol i gjennomsnitt, så planetene som kretser rundt dem vil trenge tykke atmosfærer for å fange mer lys fra foreldresolene enn jorden gjør. Sannsynligheten antyder at hvis det finnes liv utenfor Jorden, vil det bli funnet på planeter rundt røde dverger mer sannsynlig enn andre steder. Stjerneklasser som F, G og K, som er varmere og lysere som solen, er også relativt sjeldne sammenlignet med røde dverger, så forskningen fokuseres på å undersøke M-klasse stjerners regioner for planeter med biosignaturaktivitet.
Visse gasser hver for seg eller sammen ville være en klar biosignatur for tilstedeværelsen av potensielle livsformer. Disse gassene ville også være lengre levende i atmosfærer på planeter som kretser rundt røde dverger, og er lettere å oppdage enn i planeter som kretser rundt varmere stjerner. Disse biosignaturforbindelsene inkluderer metan - CH4, lystgass - N20, klormetan - CH3CI og ozon i form av O 2 eller O 3 .
Oppdagelsen av organismer på jorden som lever i svovelmiljøer i nærheten av vulkanventiler, har også antydet at livet kan trives på anoksiske planeter som er lite i eller helt uten oksygen. Organiske svovelforbindelser vil derfor også være en sterk indikator på liv hvis de ble oppdaget i utenomjordiske omgivelser, inkludert metantiol - CH3 SH, og karbondisulfid - CS 2 . Tilstedeværelsen av svovelbaserte forbindelser ville gjenspeile biosignaturteorier om tidlig liv på jorden som eksisterte før oksygen var utbredt, og var en dominerende levekår på jorden i minst 1.500.000.000 år.