Wissenschaftler finden mögliche Hinweise auf außerirdisches Meeresleben

Wissenschaftler aus Universität von Cambridge haben vielversprechende Anzeichen für außerirdisches Meeresleben in der Atmosphäre des Exoplaneten identifiziert K2-18b. Die Substanzen DMS e DMDS, anerkannt durch die James-Webb-Teleskop auf dem Exoplaneten werden ausschließlich von lebenden Organismen – hauptsächlich mikroskopisch kleinen Meereslebewesen – hier auf der Erde produziert, was die Entdeckung zu einem neuen Kapitel in der Suche nach Leben auf einem anderen Planeten macht. Verstehen Sie, wie die James Webb die Moleküle entdeckt und welche Bedeutung sie für die Existenz von Leben außerhalb der Erde haben.

Wie die Entdeckung gemacht wurde

Die Entdeckung wurde durch die fortschrittlichen Beobachtungsmöglichkeiten des James Webb-Weltraumteleskop (JWST), entwickelt von NASA in einer Beziehung mit Europäische Weltraumorganisation (ESA) und Kanadische Raumfahrtbehörde. Mithilfe der Spektroskopietechnologie – die die Analyse des Lichts ermöglicht, das durch die Atmosphäre ferner Planeten dringt, wenn diese vor dem Stern vorbeiziehen, den sie umkreisen – identifizierte das Teleskop spezifische chemische Muster auf dem Exoplaneten. K2-18b.

Diese Muster weisen auf das Vorhandensein von Molekülen hin, wie beispielsweise Dimethylsulfid (DMS) o Dimethyldisulfid (DMDS), Gase, die mit biologischen Aktivitäten auf der Erde in Verbindung stehen. Dies ist möglich, weil bestimmte Verbindungen auf dem Licht, das uns erreicht, einzigartige Spuren hinterlassen, als wären sie chemische Signaturen.

Hauptverantwortlich für Forschung, Professor für Astrophysik und Exoplanetenwissenschaften am Institut für Astronomie der Universität Cambridge, Nikku Madhusudhan, sprach über die Größe der Entdeckung:

In Jahrzehnten werden wir vielleicht auf diesen Moment zurückblicken und erkennen, dass das lebendige Universum damals zugänglich wurde. Dies könnte der Wendepunkt sein, an dem wir plötzlich die grundlegende Frage, ob wir allein im Universum sind, beantworten können.

Nikku Madhusudhan, Professor am Institut für Astronomie in Cambridge, der die Forschung leitete.

O JWST Zur Bestätigung dieser Angaben wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Instrumente verwendet. Die ersten Beobachtungen mit Spektrographen NIRIS e NIRSpez (die im nahen Infrarotbereich arbeiten) deuteten bereits auf die mögliche Anwesenheit von DMS hin. Um die Daten zu bestätigen, führten die Forscher eine neue Beobachtungsrunde mit MIRI durch, einem Instrument, das Licht im mittleren Infrarotbereich einfängt.

Die zweite Messung, die bei einer anderen Wellenlänge und mit anderer Ausrüstung durchgeführt wurde, ergab ein noch klareres und konsistenteres Ergebnis, was das Vertrauen in die Entdeckung stärkte und die Fehlerquote verringerte.

Den Exoplaneten K2-18b kennenlernen

Der Exoplanet K2-18b befindet sich etwa 124 Lichtjahre von der Erde entfernt, im Sternbild Löwe, und umkreist einen roten Zwergstern namens K2-18. Mit etwa 8,6-mal so groß wie die Erde und 2,6-mal so großEs handelt sich um einen Planeten der Klasse „Subneptun“, das heißt, er ist größer als die Erde, aber kleiner als die Gasriesen unseres Sonnensystems wie Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Was macht K2-18b Besonders interessant ist die Tatsache, dass er sich in der sogenannten „habitablen Zone“ seines Sterns befindet, also in der Region, in der die Temperaturen die Existenz von flüssigem Wasser auf der Oberfläche zulassen, eine wesentliche Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen. In unserem Sonnensystem umfasst diese Zone beispielsweise die Erde e Mars.

Frühere Beobachtungen hatten bereits Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre von K2-18b, wichtige Elemente bei der Regulierung des Planetenklimas. Diese kohlenstoffreiche Zusammensetzung ist kompatibel mit einem Planetentyp, der als Hycean – eine Welt, die möglicherweise von Ozeanen bedeckt und von einer dichten Atmosphäre umgeben ist, die hauptsächlich aus Wasserstoff besteht.

Dieser Planetentyp wurde theoretisch als mögliche Umgebung für die Entstehung von Leben, vor allem in mikrobieller Form, vorgeschlagen. Das Modell Hycean stellt eine neue Grenze in der Astrobiologie dar, da es die Arten von Welten, die als bewohnbar gelten, über diejenigen hinaus erweitert, die der Erde ähnlich sind.

Frühere theoretische Arbeiten sagten die Möglichkeit hoher Konzentrationen schwefelhaltiger Gase wie DMS und DMDS auf Hycea-Planeten voraus. Und nun sehen wir dies, im Einklang mit den Vorhersagen. Nach allem, was wir über diesen Planeten wissen, ist ein Hycea-Planet mit einem Ozean voller Leben das Szenario, das am besten zu den uns vorliegenden Daten passt.

Nikku Madhusudhan, Professor am Cambridge Institute of Astronomy, in einer Erklärung gegenüber der University of Cambridge selbst.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Intensität der beobachteten Moleküle. Während Verbindungen wie DMS und DMDS auf der Erde in sehr geringen Mengen vorkommen – im Allgemeinen unter einem Teil pro Milliarde – in K2-18bSchätzungen zufolge sind diese Konzentrationen tausendfach höher. Wenn diese Verbindungen tatsächlich biologischen Ursprungs sind, könnte dies bedeuten, dass die Aktivität, die sie erzeugt, in einem viel größeren Ausmaß stattfindet als hier. Andererseits schließen Wissenschaftler die Hypothese nicht aus, dass diese Gase durch unbekannte chemische Prozesse entstehen.

Darüber hinaus sind die Dichte und Struktur der K2-18b deuten darauf hin, dass sich unter seiner dichten Atmosphäre riesige Ozeane befinden könnten, die potenzielle Lebensformen vor der Sternenstrahlung schützen. Dennoch ist die Umgebung aufgrund der stärkeren Schwerkraft und der Zusammensetzung der Atmosphäre völlig anders als auf der Erde.

Nächste Schritte zur Bestätigung

Trotz der ermutigenden Beweise können Wissenschaftler noch immer nicht mit Sicherheit sagen, dass sie einen bewohnbaren Exoplaneten gefunden haben. Das Vorhandensein von Verbindungen wie DMS e DMDS in der Atmosphäre von K2-18b, obwohl mit biologischer Aktivität vereinbar, kann auch Gründe haben, die keine lebenden Organismen betreffen und noch nicht bekannt sind. Daher bleibt das für die Entdeckung verantwortliche Team vorsichtig und betont, dass zur Validierung einer Biosignatur nicht nur die Wiederholung der Daten erforderlich sei, sondern auch der Ausschluss aller möglichen nicht-biologischen Alternativen.

Im wissenschaftlichen Bereich gilt eine Entdeckung erst dann als offiziell bestätigt, wenn sie die statistische Signifikanz von Fünf Sigma. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das erkannte Signal das Ergebnis eines Zufalls ist, weniger als 0,00006 %. Derzeit erreichen die Beobachtungen mit dem James Webb Space Telescope das Niveau von Drei Sigmadas ist Es besteht immer noch eine Wahrscheinlichkeit von 0,3 %, dass das Ergebnis keine echte Entdeckung darstellt. Um das erforderliche Maß an Vertrauen zu erreichen, müssen die Wissenschaftler die Analysen fortsetzen und zusätzliche Beobachtungen mit ergänzenden Instrumenten durchführen, um die Daten unabhängig zu bestätigen.

Das Forscherteam selbst schätzt, dass zwischen 16 und 24 zusätzliche Stunden Beobachtung mit dem JWST könnte ausreichen, um die lang erwartete Fünf-Sigma-Marke zu erreichen. Darüber hinaus sind parallele theoretische und Laborarbeiten unerlässlich, um zu untersuchen, ob die beobachteten Verbindungen ohne die Anwesenheit von Leben entstehen könnten. Diese strenge Sorgfalt ist für die Glaubwürdigkeit des wissenschaftlichen Prozesses von grundlegender Bedeutung. Schließlich stehen wir vor einer möglichen Antwort auf eine der ältesten Fragen der Menschheit: „Sind wir allein?“ — ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle Beweise mit äußerster Präzision und Verantwortungsbewusstsein vorgelegt werden.

Was halten Sie von dieser Entdeckung? Erzähl es uns in den Kommentaren!

Siehe auch:

Fontes: BBC, Die Annapurna-Nachrichten e NY Times.

Text überarbeitet von Felipe Faustino in 17 / 04 / 2025