Vad är en biosignatur?
En biosignatur är en kemisk eller fysisk process som kan detekteras på avstånd och indikerar närvaron av levande organismer i en viss region. Konceptet används ofta inom området astrobiologi, som är en gren av biologi som söker efter liv utanför jord-, luft- och havsmiljöerna på jorden. Sökningen efter en biomarkör för att indikera det förflutna eller nuvarande existensen av liv på planeten Mars har ökat fokus i astrobiologi sedan USA: s Viking I och II-uppdrag skickades dit för att leta efter liv i mitten av 1970-talet till början av 1980-talet, och sonder till andra regioner i solsystemet har fortsatt sökningen. Fältet har börjat bredda från och med 2011 på grund av att dussintals extrasolära planeter har upptäckts utanför jordens solsystem. En liten minoritet av dessa planeter är teoretiserade för att vara jordliknande i storlek och struktur, och de kan ha astrokemi för biosignatur som indikerar en kapacitet för att stödja livet.
Förståelsen av de nödvändiga förutsättningarna för planetarisk livskraft genom åtminstone primitiva livsformer som bakterier har utvecklats under 20 th och 21 st århundraden. Detta beror på att vetenskapen har upptäckt biosignaturen av organismer på jorden i regioner som vulkaniska ventiler för djupa undervattens som tidigare tros vara helt ogästvänliga för alla former av liv. Hårdhet hos sådana organismer att leva i förhållanden frånvarande av ljus och syre, och under extrema nivåer av temperatur och tryck, tyder på att biosignaturen för livet på andra världar kan vara bredare än tidigare antagits.
Närvaron av flytande vatten anses fortfarande vara väsentlig för att alla liv ska existera utanför jordens gränser. Medan flytande vatten en gång ansågs vara sällsynt i solsystemet som endast fanns på jorden, har denna uppfattning förändrats under 21 st århundradet. BotH Europa och Callisto, månarna på planeten Jupiter, kan ha flytande vatten underytor och Enceladus, som är en mån av Saturnus, är nu känd för att ha vattenbaserade vulkaner som kan stödja grundläggande levande organismer också. Den amerikanska Phoenix Mars Lander fann också bevis på vattenbaserad is i en region som är avlägsen från de polära mössorna på Mars 2008, vilket kan indikera en biosignatur för bakterieaktivitet som en gång fanns eller fortfarande knappt under ytan av den röda planeten.
Detektering av en bioindikator för avlägsna världar är mer utmanande för den aktuella vetenskapen från och med 2011, eftersom det är en utmaning att hitta världarna själva är en utmaning. Fokus för forskningen kan börja med att minska utbudet av stjärnsystem till de med röda dvärgar. Dessa är båda de vanligaste typerna av stjärnor, som utgör cirka 75% av alla stjärnor i Vintergalaxen, och den mest troliga typen att ha planetsystem som kan vara bebodda på grund av deras ålder och närvaro i Galaxy's huvudsekvens av stjärnas.
m klass dvärgstjärnor är betydligt mindre och svalare än jordens sol i genomsnitt, så planeterna som kretsar runt dem skulle behöva tjocka atmosfärer för att fånga mer ljus från sina föräldersolar än jorden gör. Sannolikhet tyder på att om livet finns utanför jorden, skulle det finnas på planeter runt röda dvärgar mer troligt än någon annanstans. Stjärnklasser som F, G och K, som är varmare och ljusare som solen, är också relativt sällsynta jämfört med röda dvärgar, så forskning fokuserar på att undersöka M -klassens stellarregioner för planeter med biosignaturaktivitet.
Vissa gaser individuellt eller tillsammans skulle vara en tydlig biosignatur för närvaron av potentiella livsformer. Dessa gaser skulle också vara längre i atmosfärer på planeter som kretsar runt röda dvärgar och lättare att upptäcka än i planeter som kretsar runt varmare stjärnor. Dessa biosignaturföreningar inkluderar metan - CH 4 , kväveoxid - N 2 O, klormetan & mdash; CH 3 Cl, och ozon i form av O 2 eller O 3 .
Upptäckten av organismer på jorden som bor i svavelmiljöer nära vulkaniska ventilationsöppningar har också föreslagit att livet kan trivas på anoxiska planeter som är låga eller helt saknade syre. Organiska svavelföreningar skulle därför också vara en stark indikator på livet om de upptäcktes i utomjordiska atmosfärer, inklusive metanetiol - CH 3 SH och koldisulfid - CS 2 . Närvaron av svavelbaserade föreningar skulle återspegla biosignaturteorier om tidigt liv på jorden som fanns innan syre var utbredd och var ett dominerande levnadstillstånd på jorden i minst 1 500 000 000 år.