Wo hängt komplexes außerirdisches Leben im Universum? Laut einer neuen Studie, die die Anzahl der Welten, in denen Wissenschaftler das beste Glück haben, ET zu finden, drastisch reduziert, wahrscheinlich nicht auf Planeten, die in giftigen Gasen schmoren.
In der Vergangenheit haben Forscher die "bewohnbare Zone" anhand der Entfernung zwischen dem Planeten und seinem Stern definiert. Planeten, die wie die Erde genau in der richtigen Entfernung umkreisen, um Temperaturen Rechnung zu tragen, bei denen flüssiges Wasser auf der Planetenoberfläche existieren könnte, würden als "bewohnbar" angesehen. Während diese Definition für einfache einzellige Mikroben funktioniert, funktioniert sie nicht für komplexe Kreaturen wie Tiere, die von Schwämmen bis zu Menschen reichen, sagten die Forscher.
Wenn diese zusätzlichen Parameter berücksichtigt werden, die für das Vorhandensein komplexer Kreaturen erforderlich sind, schrumpft diese bewohnbare Zone erheblich, so die Forscher. Zum Beispiel würden Planeten mit einem hohen Anteil an giftigen Gasen wie Kohlendioxid und Kohlenmonoxid von der Hauptliste gestrichen.
"Dies ist das erste Mal, dass die physiologischen Grenzen des Lebens auf der Erde in Betracht gezogen werden, um die Verteilung des komplexen Lebens an anderer Stelle im Universum vorherzusagen", so der Studienkooperator Timothy Lyons, ein angesehener Professor für Biogeochemie und Direktor des Alternative Earths Astrobiology Center in Die University of California, Riverside (UCR), sagte in einer Erklärung.
Um dies zu untersuchen, erstellten Lyons und seine Kollegen ein Computermodell des atmosphärischen Klimas und der Photochemie (ein Feld, das analysiert, wie sich verschiedene Chemikalien unter sichtbarem oder ultraviolettem Licht verhalten) auf einer Reihe von Planeten. Die Forscher untersuchten zunächst die vorhergesagten Kohlendioxidwerte, ein Gas, das in hohen Konzentrationen tödlich ist, aber auch benötigt wird, um die Temperaturen (dank des Treibhauseffekts) auf Planeten, die weit von ihren Wirtssternen entfernt sind, über dem Gefrierpunkt zu halten.
"Um flüssiges Wasser am äußeren Rand der konventionellen bewohnbaren Zone zu erhalten, würde ein Planet Zehntausende Male mehr Kohlendioxid benötigen als die Erde heute", sagte der leitende Forscher der Studie, Edward Schwieterman, ein Postdoktorand der NASA, der mit Lyon zusammenarbeitet Erklärung. "Das geht weit über das Niveau hinaus, von dem bekannt ist, dass es für das Leben von Mensch und Tier auf der Erde giftig ist."
Sobald die Kohlendioxid-Toxizität in die Gleichung einbezogen ist, wird die traditionelle bewohnbare Zone für einfaches Tierleben in zwei Teile geteilt, sagten die Forscher. Für ein komplexes Leben wie den Menschen, das empfindlicher auf hohe Kohlendioxidkonzentrationen reagiert, schrumpft diese sichere Zone auf weniger als ein Drittel der traditionellen Fläche, so die Forscher.
Unter den neuen Parametern haben einige Sterne keine lebenssichere Zone. Dazu gehören Proxima Centauri und TRAPPIST-1, zwei der nächsten Nachbarn der Sonne. Das liegt daran, dass Planeten um diese Sonnen wahrscheinlich hohe Konzentrationen an Kohlenmonoxid aufweisen, sagten die Forscher. Kohlenmonoxid kann im tierischen Blut an Hämoglobin binden, und selbst kleine Mengen davon können tödlich sein. (Umgekehrt argumentierte eine andere kürzlich durchgeführte Studie, dass Kohlenmonoxid ein Zeichen für außerirdisches Leben sein könnte, aber wie Schwieterman es ausdrückte, "wären dies sicherlich keine guten Orte für menschliches oder tierisches Leben, wie wir es auf der Erde kennen.")
Die neuen Richtlinien könnten Forschern helfen, die Anzahl der Planeten zu verringern, auf denen Anzeichen von außerirdischem Leben vielversprechend erscheinen, ein Segen für das Feld, da es fast 4.000 bestätigte Planeten gibt, die andere Sterne als die Sonne umkreisen.
"Unsere Entdeckungen bieten eine Möglichkeit, um zu entscheiden, welchen dieser unzähligen Planeten wir genauer beobachten sollten", so der Co-Forscher Christopher Reinhard, ein ehemaliger UCR-Doktorand, der heute Assistenzprofessor für Erd- und Atmosphärenwissenschaften am Georgia Institute of Technology ist , sagte in der Erklärung. "Wir könnten ansonsten bewohnbare Planeten mit Kohlendioxid- oder Kohlenmonoxidwerten identifizieren, die wahrscheinlich zu hoch sind, um ein komplexes Leben zu unterstützen."
