Extrasolare Planeten: Wie verrät sich Leben in fernen Atmosphären?

astronews.com Redaktion

Registriertes Mitglied
Sobald Astronomen einen extrasolaren Planeten gefunden haben, auf dem es theoretisch Leben geben könnte, stellt sich natürlich sofort die nächste Frage: Hat sich auf der fernen Welt tatsächlich auch Leben entwickelt? Jetzt haben Forscher die Zusammensetzung extrasolarer Atmosphären simuliert, um Substanzen zu identifizieren, die auf Leben auf dem Planeten hinweisen könnten. (15. September 2014)

Weiterlesen...
 

Mahananda

Registriertes Mitglied
"Unsere Studie hat aber gezeigt, dass Methan und Sauerstoff zusammen oder Methan und Ozon zusammen noch immer ein guter Hinweis auf Leben sein dürften", so Domagal-Goldman.

Na bitte, was habe ich die ganze Zeit geschrieben?

Sowohl hier:

Eine Atmosphäre, die sowohl Ozon wie auch Methan aufweist, befindet sich in einem chemischen Nichtgleichgewichtszustand. Da über anorganische Prozesse dieses Nichtgleichgewicht schwer erklärbar ist, ist der Nachweis beider Gase in einem Atmosphärenspektrum ein deutlicher Hinweis darauf, dass sich hier eine Biosphäre entwickelt hat. Daher bezeichnet man Ozon und Methan auch als Biomarker.

wie auch hier:

Indizien könnten außergewöhnliche Gaszusammensetzungen sein (z.B. Methan + Ozon), ...

oder hier:

Darüber hinaus ist möglich, Spektren von Exoplaneten zu messen und auf auffällige Signaturen zu achten, wie z.B. das gemeinsame Vorhandensein von Ozon und Methan, welche auf die Existenz einer Biosphäre auf der Basis von Photosynthese schließen lässt.

oder meinetwegen auch hier:

Die Situation in der Erdatmosphäre entspricht dem, was man einen Zustand des chemischen Nichtgleichgewichts nennt. Gemeint ist damit, dass das gleichzeitige Vorhandensein von Ozon bzw. Sauerstoff mit Methan nur dann möglich ist, wenn es Prozesse gibt, die beide Gase ständig neu entstehen lassen. Im "Normalfall" würde sich das chemische Gleichgewicht einstellen, das bei beiden Gasen in Richtung Kohlenstoffdioxid und Wasser verschoben ist. Somit ist eine Atmosphäre im chemischen Nichtgleichgewicht ein starkes Indiz für Prozesse, die durch lebende Systeme ausgelöst werden.

So wirklich neu ist diese Erkenntnis also nicht, denn auch hier wurde bereits über Ozon und Methan als Biomarker gesprochen:

Kaltenegger und Traub untersuchten, wie es mit den Fähigkeiten des Hubble-Nachfolgers aussieht, bei einem Transit eines Exoplaneten vor seiner Sonne Spuren von Gasen in dessen Atmosphäre nachzuweisen, die gemeinhin als "Biomarker" gelten, also etwa von Ozon oder Methan.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
"Unsere Studie hat aber gezeigt, dass Methan und Sauerstoff zusammen oder Methan und Ozon zusammen noch immer ein guter Hinweis auf Leben sein dürften", so Domagal-Goldman.
Na bitte, was habe ich die ganze Zeit geschrieben?
Hallo Mahananda,

d.h. dieser Planet sollte Leben beherbergen, nicht wahr ?

Hauptbestandteile (in Stoffmenge bzw. Anzahl der Atome) des Außenbereichs sind Wasserstoff (89,8 ± 2 Vol %) und Helium (10,2 ± 2 Vol %) sowie in geringerer Menge Methan (0,3 ± 0,2 Vol %) und Ammoniak (260 ± 40 Vol-ppm). Die Massenverteilung entspricht damit etwa 75 % Wasserstoff, 24 % Helium und 1 % andere Elemente. Da ein Heliumatom etwa die vierfache Masse eines Wasserstoffatoms besitzt, ist der Massenanteil des Heliums entsprechend höher. Des Weiteren wurden Spuren von chemischen Verbindungen der Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff, Schwefel und vielen anderen Elementen gefunden, aber auch von Edelgasen wie z. B. vom Gas Neon. Der Außenbereich beinhaltet daher Spuren von zum Beispiel Wasser, Schwefelwasserstoff sowie weiteren Oxiden und Sulfiden. Die äußersten Schichten beinhalten zudem Kristalle aus gefrorenem Ammoniak, welches in tiefer liegenden Schichten mit Schwefelwasserstoff auch zu Rauchwolken aus Ammoniumsulfid reagieren kann. Noch tiefer liegende, wärmere Schichten enthalten vermutlich auch Spuren von organischen Verbindungen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Mahananda

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf,

da dort kein chemisches Nichtgleichgewicht vorherrscht, gibt es auch kein Anzeichen für Leben. Die genannten Verbindungen (Methan, Ammoniak, Schwefelwasserstoff) sind durchweg reduzierende Verbindungen (was bei dem hohen Anteil an elementarem Wasserstoff naheliegt), so dass hier nichts aus dem üblichen chemischen Rahmen fällt. Also kurz: Nichts los auf Jupiter ... :)

Viele Grüße!
 

Mahananda

Registriertes Mitglied
Ich habe gerade mal etwas herumgestöbert und bin darauf gestoßen, dass die Idee, dass das gemeinsame Vorkommen von Ozon und Kohlenwasserstoffen in einer Atmosphäre als Biomarker geeignet ist, auf einen Artikel von James Lovelock aus dem Jahr 1965 zurückgeht. Darin heißt es:

2. Atmospheric analysis. Search for the presence of compounds in the planet's atmosphere which are incompatible on a long-term basis. For example, oxygen and hydrocarbons co-exist in the Earth's atmosphere.

Also wie bereits gesagt: Nichts wirklich Neues ...
 

adora

Registriertes Mitglied
Wenn man schon auf der Suche nach Exoplaneten ist dann sollte er ungefähr dem unserer Irdischen Bedingungen ähneln und die bisher entdeckten Exoplaneten sind zu unwirtlich für die Entstehung von Lebensformen.

Das ein Exoplanet in einer habitabler Zone sich befindet sagt noch lange nichts darüber aus dass er auch für die Entwicklung für Lebensformen geeignet ist, denn dazu müsste man die Atmosphäre des Exoplaneten genauer unter die Lupe nehmen und welche Rahmenbedingungen um ihn herrschen ob mit oder ohne Mond und die Größe des Exoplaneten sollte ungefähr der unserer Erde sein.

Es müssen gewisse Voraussetzungen vorhanden sein damit Lebensformen entstehen können wir es kennen oder auch in anderer Form.

Gruß adora
 

adora

Registriertes Mitglied
Die dortigen Lebewesen auf Exoplaneten wenn es sie denn gibt können sich dadurch verraten in sie durch ihre Lebensweise für Veränderungen in der Atmosphäre sorgen oder eine Technische Zivilisation durch gewisse Aktivitäten auffallen wie Radiosignale oder Raumfahrzeuge und dergleichen in näheren Umgebung des Exoplaneten die wenn man den Exoplaneten näher untersucht ein Zeichen dafür ist das Lebensformen dort sein könnten.

Gruß adora
 

adora

Registriertes Mitglied
Die Voraussetzungen wären der richtige Abstand zum Stern der mit unserer Erde vergleichbar ist der für ein erträgliches und angenehmes Klima sorgt und nicht zu vergessen die atmosphärischen Bedingungen auf dem Exoplaneten die der Entwicklung von höheren Lebensformen förderlich sind und deren Fortbestand auf lange Zeit sichert und einen Mond der die Achse des Exoplaneten stabilisiert.

Der Exoplanet darf nicht zu groß und nicht zu klein sein und sollte ungefähr im Maßstab unserer Erde sein.

Eine richtige Zusammensetzung der Atmosphäre ähnlich der unserer Erde.

Gruß adora
 

Herr Senf

Registriertes Mitglied
Warum so viele Einschränkungen auf die jetzige irdische Sicht.
Erde-Mond sind Doppelplanet; Merkur, Venus, Mars usw. sind ohne stabil genug, der Mond wird bei 560.000 km der Erde eine gebundene Rotation aufzwingen.
Und Leben muß nicht "wasserbasiert sein" http://www.mdpi.com/2075-1729/4/3/331 z.B. superkritisches Kohlendioxid bei 73 atm und 31°C oder
in flüssigen Asphaltseen überlebensfähig http://arxiv.org/abs/1004.2047 , zumindestens niedere Lebensformen möglich, intelligente Aliens?
Grüße Senf
 

Stevie

Registriertes Mitglied
Die dortigen Lebewesen auf Exoplaneten wenn es sie denn gibt können sich dadurch verraten in sie durch ihre Lebensweise für Veränderungen in der Atmosphäre sorgen oder eine Technische Zivilisation durch gewisse Aktivitäten auffallen wie Radiosignale oder Raumfahrzeuge und dergleichen in näheren Umgebung des Exoplaneten die wenn man den Exoplaneten näher untersucht ein Zeichen dafür ist das Lebensformen dort sein könnten.

Gruß adora

Raumfahrzeuge "orten"? Über die Entfernungen ist das wohl noch SF :rolleyes:

Die Voraussetzungen wären der richtige Abstand zum Stern der mit unserer Erde vergleichbar ist der für ein erträgliches und angenehmes Klima sorgt und nicht zu vergessen die atmosphärischen Bedingungen auf dem Exoplaneten die der Entwicklung von höheren Lebensformen förderlich sind und deren Fortbestand auf lange Zeit sichert und einen Mond der die Achse des Exoplaneten stabilisiert.

Der Exoplanet darf nicht zu groß und nicht zu klein sein und sollte ungefähr im Maßstab unserer Erde sein.

Eine richtige Zusammensetzung der Atmosphäre ähnlich der unserer Erde.

Gruß adora

Das kann man ja so oder so ähnlich fast überall lesen. Das war nicht gemeint. Ausserdem beschränkt es die Sichtweise auf irdische Verhältnisse. Ob das überall so sein muss um Leben zu ermöglichen, weiß noch kein Mensch. In dem Thread geht es darum,
welche Stoffe/Verbindungen auf das Vorhandensein einer Biochemie hindeuten könnten und wie gängige aktuelle Meinungen der Forschung dazu sind.
 
Zuletzt bearbeitet:

Mahananda

Registriertes Mitglied
Hallo Herr Senf,

superkritisches Kohlendioxid bei 73 atm und 31°C

Das stelle ich mir schwierig vor, da Kohlenstoffdioxid nach außen hin keine Polarität aufweist, also ein unpolares Lösungsmittel darstellt und somit für das Wachstum von Biopolymeren denkbar ungünstig ist.

in flüssigen Asphaltseen überlebensfähig

Aber nur, weil auch in diesen Asphaltseen (Pitch Lake in Trinidad und Tobago) ein gewisser Wasseranteil vorhanden ist, der an der Schwelle dessen liegt, die Leben ermöglicht (Siehe hier, S. 9. Zeile 19f.):

However, water activity in these samples ranged between 0.49 and 0.65, at or below the reported threshold to life on Earth ...

Also, ich denke schon, das Leben wasserbasiert sein muss.

Viele Grüße!
 
Zuletzt bearbeitet:

adora

Registriertes Mitglied
Ich gestehe offen ein dass man auf so großen Distanzen keine außerirdischen Raumfahrzeuge orten kann, aber es ist möglich anhand der Zusammensetzung der Atmosphäre des Exoplaneten und deren unmittelbare Planetarische Umgebung Rückschlüsse daraus zu ziehen ob dort Lebensformen entstehen können und vielleicht auch höhere oder nicht.


Gruß adora
 

Stevie

Registriertes Mitglied
..., aber es ist möglich anhand der Zusammensetzung der Atmosphäre des Exoplaneten und deren unmittelbare Planetarische Umgebung Rückschlüsse daraus zu ziehen ob dort Lebensformen entstehen können und vielleicht auch höhere oder nicht.

Gruß adora

Ich wäre da sehr vorsichtig! Und was meinst Du in dem Kontext mit der "unmittelbaren planetarischen Umgebung" genau?
 
Zuletzt bearbeitet:

adora

Registriertes Mitglied
Gemeint ist damit die unmittelbare Umgebung des Exoplaneten das nicht etwa Jupiter große Objekte zu nahe dran sind da diese durch ihre Gravitation einen störenden Einschluss ausüben können.

Um es mal deutlicher zu sagen, die Entstehung von einen Extrasolaren Planetensystem verläuft niemals in gleicher Weise und es hängt davon ab wo welcher Planet seine Bahn um den Stern zieht die die Entstehung von Lebensformen begünstigen als auch verhindern können.


Gruß adora
 

Stevie

Registriertes Mitglied
Um es mal deutlicher zu sagen, die Entstehung von einen Extrasolaren Planetensystem verläuft niemals in gleicher Weise und es hängt davon ab wo welcher Planet seine Bahn um den Stern zieht die die Entstehung von Lebensformen begünstigen als auch verhindern können.


Gruß adora

:confused: (fett oben von mir)
 
Zuletzt bearbeitet:

Stevie

Registriertes Mitglied
Gemeint ist damit die unmittelbare Umgebung des Exoplaneten das nicht etwa Jupiter große Objekte zu nahe dran sind da diese durch ihre Gravitation einen störenden Einschluss ausüben können.

Gruß adora

Mittlerweile wird sogar die Möglichkeit diskutiert, dass Leben auf Monden von großen Planeten entstanden sein oder künftig entstehen könnte! Das wäre dann noch in wesentlicher größerer Nähe.
Wir selbst haben ja vor der Haustür interessante Exemplare: Europa, Enceladus...

Was nicht heißt, dass es da auch tatsächlich Leben gibt. Völlig auszuschliessen ist zZ mWn jedenfalls nicht.
 
Zuletzt bearbeitet:

Mahananda

Registriertes Mitglied
Hallo Herr Senf,

wenn ich die Originalpublikation gelesen habe, denke ich nch einmal über eine Rehabilitation nach ... ;)

Mein Bauchgefühl signalisiert mir, dass es sich bei der Hypothese, Lebewesen könnten im Erdinnern entstanden sein, um ein sehr kurzlebiges Konstrukt handelt. Aber um mir dazu ein begründetes Urteil bilden zu können, müsste ich das Paper erst mal lesen.

Viele Grüße!

P.S.: Hier habe ich noch eine ausführlichere Darstellung der Hypothese gefunden. Es geht also im Prinzip um eine Variante, wie präbiotisch entstandene organische Moleküle hätten entstehen und sich anreichern können. Über die Polymerentstehung in den "Mikroautoklaven" konnte ich nichts ausfindig machen. Stattdessen dies:

Die Lipid-besetzten Bläschen erreichten schließlich die Grenzfläche Wasser/Luft (s. Abb. 3). Hier kam es zu weiteren Reaktionen unter neuen Bedingungen (metallische Oberflächen und Tone waren als Katalysatoren vorhanden), Übergang zur Uratmosphäre über Gasgeysire oder artesische Brunnen, Einwirkung der UV-Strahlung, Kontakt mit Süßwasser, Transport in die Ur-Ozeane etc.).

Es scheint sich dabei also nur um eine Vorstufe zu handeln, die Monomere in höheren Konzentrationen bereitstellt, wo sie dann in den üblichen Reaktionsräumen (z.B. Tümpel in Gezeitenzonen) zu Polymeren weiterreagieren können. Na gut, ein interessanter Ansatz, der in etwa vergleichbar ist mit dem der hydrothermalen Schlote unter submarinen Bedingungen - nur eben ohne Meer ...
 
Zuletzt bearbeitet:
Oben