Das James Webb Space Telescope (JWST) der NASA hat kürzlich mögliche Anzeichen außerirdischen Lebens auf dem Exoplaneten K2-18b entdeckt. Berichte aus dem Jahr 2023 zeigen, dass in der Atmosphäre dieses fernen Planeten ein Biosignaturgas nachgewiesen wurde, das auf lebensfreundliche Bedingungen hinweist. Im Vergleich zu vielen anderen Exoplaneten erhält K2-18b fast genauso viel Sonnenstrahlung wie die Erde und hat ähnliche Temperaturen.
Möglicher Hinweis auf außerirdisches Leben
Die Atmosphäre besteht vorrangig aus Wasserstoff, anders als die stickstoffreiche Luft der Erde. Es gibt Spekulationen, dass K2-18b große Ozeane beherbergen könnte, was den Planeten zu einer potenziellen „Hyzean“-Welt macht – eine Mischung aus Wasserstoffatmosphäre und Wasser. Diese einzigartige Kombination könnte bislang unbekannte Lebensformen unterstützen.
Vergangenes Jahr identifizierte ein Team aus Cambridge mit dem JWST Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre des Exoplaneten, wichtige Indikatoren für biologische Aktivität. Sie entdeckten auch Hinweise auf Dimethylsulfid (DMS), eine von Erdphytoplankton produzierte Verbindung, die entscheidend für den Schwefelkreislauf und die Wolkenbildung ist. Diese Entdeckung verstärkte deutlich die Vermutung von außerirdischen Lebens auf K2-18b.
Die Bestätigung von DMS bleibt jedoch herausfordernd, da die Daten des JWST nicht eindeutig sind. Die DMS-Signale überlagern sich stark mit Methan, was ihre Unterscheidung mit der aktuellen Technologie erschwert. Forschende der University of California, Riverside (UCR), fanden durch Simulationen heraus, dass die Differenzierung von DMS und Methan die derzeitigen Fähigkeiten des Teleskops übersteigt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in den Astrophysical Journal Letters.
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„Ideale Situation, um Leben zu finden“
„Dieser Planet bekommt fast die gleiche Menge an Sonnenstrahlung ab wie die Erde“, erklärte UCR-Projektwissenschaftler und Autor der Studie, Shang-Min Tsai. „Und wenn man die Atmosphäre als Faktor ausschließt, hat K2-18b eine Temperatur nahe der der Erde, was ebenfalls eine ideale Situation ist, um Leben zu finden.“
Das DMS-Signal des Webb-Teleskop sei nicht sehr stark gewesen und nur auf bestimmte Weisen bei der Datenanalyse aufgetreten, so Tsai weiter. Sie wollten wissen, ob sie sich sicher sein könnten bei dem, was wie ein Hinweis auf DMS erschien.
Die Forscher*innen stellten mithilfe von Computermodellen, die sowohl die Physik und Chemie von DMS als auch die wasserstoffbasierte Atmosphäre einbeziehen, fest, dass die Daten wahrscheinlich keine Anwesenheit von DMS anzeigen. Das Signal überlappe deutlich mit Methan und es übersteige die Fähigkeiten des Instruments, DMS von Methan zu trennen.
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Die Suche geht weiter
Trotz dieser Hindernisse bleibt Optimismus für verbesserte Nachweismethoden bestehen. Später dieses Jahr wird das JWST ein neues Instrument nutzen, das die Detektion von Infrarotwellenlängen in der Atmosphäre verbessert. Dieses Upgrade könnte endlich klären, ob DMS als potenzielle Signatur für außerirdisches Leben auf K2-18b existiert.
„Die besten Biosignaturen auf einem Exoplaneten können sich erheblich von denen unterscheiden, die wir heute auf der Erde am häufigsten finden“, so der Astrobiologe Eddie Schwieterman von der UCR. „Auf einem Planeten mit einer wasserstoffreichen Atmosphäre ist es wahrscheinlicher, dass wir DMS finden, das von Leben erzeugt wird, als Sauerstoff, der von Pflanzen und Bakterien wie auf der Erde erzeugt wird.“
Tsai ergänzte, warum die Menschen weiterhin das Weltall nach Lebenszeichen erkunden: Man stelle sich vor, man zelte nachts im Joshua Tree Nationalpark und höre etwas. Der Instinkt sei dann, ein Licht anzumachen, um zu sehen, was sich dort draußen befinde. Auf ähnliche Weise seien auch sie vorgegangen.
Quellen: „Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds“ (The Astrophysical Journal Letters, 2024); University of California, Riverside
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