Astronomer og planetariske forskere trodde de visste hvordan de kunne finne bevis på liv på planeter utenfor vårt solsystem. Men en ny studie indikerer at månene til ekstrasolære planeter kan gi "falske positiver" som tilfører et ubeleilig element av usikkerhet til søket.
Mer enn 1800 eksoplaneter har blitt bekreftet å eksistere så langt, med antallet som øker raskt. Cirka 20 av disse anses som potensielt beboelige. Dette er fordi de bare er noe mer massive enn Jorden, og kretser om foreldrestjerner på avstander som kan tillate flytende vann å eksistere.
Astronomer håper snart å kunne bestemme sammensetningen av atmosfærene i slike lovende fremmede verdener. De kan gjøre dette ved å analysere spekteret av lys absorbert av dem. For jordlignende verdener som kretser rundt små stjerner, kan denne utfordrende bragden oppnås ved hjelp av NASAs James Webb romteleskop, planlagt lansert i 2018.
De trodde de visste hvordan de skulle se etter signaturen til livet. Det er visse gasser som ikke burde eksistere sammen i en atmosfære som er i kjemisk likevekt. Jordens atmosfære inneholder mye oksygen og spormengder metan. Oksygen skal ikke eksistere i en stabil atmosfære. Som alle med rustflekker på bilen sin vet, har det en sterk tendens til å kombinere kjemisk med mange andre stoffer. Metan skal ikke eksistere i nærvær av oksygen. Når de blandes, reagerer de to gassene raskt og danner karbondioksid og vann. Uten noen prosess for å erstatte den, ville metan blitt borte fra luften om et tiår.
På jorden forblir både oksygen og metan til stede sammen fordi tilførselen stadig fylles på av levende ting. Bakterier og planter høster solenergien i prosessen med fotosyntesen. Som en del av denne prosessen brytes vannmolekyler til hydrogen og oksygen, og frigjør gratis oksygen som et avfallsprodukt. Omtrent halvparten av metan i jordens atmosfære kommer fra bakterier. Resten er fra menneskelige aktiviteter, inkludert dyrking av ris, forbrenning av biomasse og luftform produsert av de enorme flokkene med kuer og andre drøvtyggere som er opprettholdt av arten vår.
I seg selv er det ikke overraskende å finne metan i en planetens atmosfære. Mange rent kjemiske prosesser kan gjøre det, og det er rikelig i atmosfærene til gassgigantplanetene Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune, og på Saturns store måne Titan. Selv om oksygen alene noen ganger blir fremmet som en mulig biomarkør; dens tilstedeværelse, i seg selv, er heller ikke et solid bevis på livet. Det er rent kjemiske prosesser som kan gjøre det på en fremmed planet, og vi vet ennå ikke hvordan vi skal utelukke dem. Å finne disse to gassene virker imidlertid så nært man kan komme til å "bevise" røykpistol for livets aktiviteter.
En aapnøkkel ble kastet inn i hele dette argumentet av et internasjonalt team av etterforskere ledet av Dr. Hanno Rein ved Institutt for miljø- og fysikkvitenskap ved University of Toronto i Canada. Resultatene ble publisert i mai 2014-utgaven av Proceedings of the National Academy of Sciences USA.
Anta, antydet de, at oksygen er til stede i atmosfæren til en planet, og metan er til stede separat i atmosfæren til en måne som kretser rundt planeten. Teamet brukte en matematisk modell for å forutsi lysspekteret som kan måles med et romteleskop nær Jorden for plausible planet-månepar. De fant at de resulterende spektrene nøye etterlignet den til en enkelt gjenstand hvis atmosfære inneholdt begge gasser.
Med mindre planeten går i bane rundt en av de aller nærmeste stjernene, viste de at det ikke var mulig å skille et planet-måne-par fra et enkelt objekt ved bruk av teknologi som vil være tilgjengelig når som helst snart. Teamet kalte resultatene "upraktisk, men uunngåelig ... Det vil være mulig å få antydende ledetråder som indikerer mulig bebodd, men å utelukke alternative forklaringer på disse ledetrådene vil sannsynligvis være umulige i overskuelig fremtid."
Referanser og videre lesning:
The Habitable Exoplanets Catalogue, Planetary Habitability Laboratory, University of Puerto Rico at Arecibo
Kaltenegger L., Selsis F., Fridlund M. et al. (2010) Å dechiffrere spektrale fingeravtrykk av beboelige eksoplaneter. Astrobiology, 10 (1) p. 89-102.
Major J. (2013) Jordaktige eksoplaneter er rundt oss. Space Magazine
Rein H., Fujii Y., og Spiegel D. S. (2014) Noen upraktiske sannheter om biosignaturer som involverer to kjemiske arter på jordlignende eksoplaneter. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111 (19) p. 6871-6875.
Sagan C., Thompson W. R., Carlson R., Gurnett, D., Hord, C. (1993) Et søk etter liv på jorden fra romskipet Galileo. Nature, 365 s. 715-721.
