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Lebensspuren im Licht ferner Welten
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Freiburg
astronews.com
6. August 2015
Wissenschaftler haben ein neues Verfahren entdeckt, wie
Leben auf Planeten um andere Sonnen aufgespürt werden könnte. Sie zeigten, dass
Biopigmente von Pflanzen bestimmte Spuren in dem Licht hinterlassen, das von
ihnen reflektiert wird. Mit heute verfügbaren Teleskopen glauben sie so, Leben
im System Alpha Centauri nachweisen zu können.
Um den Stern Alpha Centaui B wurde bislang
nur ein Planet entdeckt (künstlerische
Darstellung). Sollte sich aber in dem System
Leben befinden, könnte es sich - so die
Freiburger Wissenschaftler - mit dem neuen
Verfahren nachweisen lassen.
Bild: ESO / L. Calçada / Nick
Risinger (skysurvey.org) [Großansicht] |
Ein internationales Team hat herausgefunden, dass Biopigmente, sogenannte
biologische photosynthetische Pigmente, von Pflanzen spezifische Spuren in dem
von ihnen reflektierten Licht hinterlassen. Wären auf einem Planeten Biopigmente
als Zeichen für Leben vorhanden, würden diese ihre Signatur im reflektierten
Licht hinterlassen und wären nachweisbar.
Photosynthetische Pigmente sind pflanzliche Substanzen, die bestimmte
Wellenlängen des sichtbaren Lichts absorbieren und reflektieren. Dadurch
erscheinen sie in den reflektierten Wellenbereichen farbig. Biopigmente befinden
sich in Pflanzen, Algen, Bakterien, in der menschlichen Haut sowie im
menschlichen Auge und sind für deren farbige Erscheinungen verantwortlich.
So absorbieren zum Beispiel Chlorophyll-Pigmente in Pflanzenblättern blaues bis
rotes Licht, reflektieren dagegen einen kleinen Teil des grünen Lichts im
sichtbaren Bereich und erscheinen dadurch grün. Davon ausgenommen ist infrarotes
Licht, das zur Hälfte reflektiert und zur anderen Hälfte durch das Blatt
hindurch geht. Carotinoide absorbieren blaues und rotes, reflektieren aber
gelbes Licht und sind deshalb typischerweise rot, orange oder gelb gefärbt.
Das Team stellte nun fest, dass der Teil des sichtbaren Lichts, den verschiedene
Pflanzen in Farben reflektieren, in bestimmte Richtungen schwingt - er ist also
polarisiert. Jedes Biopigment hinterlässt einen farbigen "Fußabdruck" im
polarisierten Licht. Diese Biosignatur können die Forscher mithilfe von
Polarisationsfiltern, die ähnlich wie eine Polaroid-Sonnenbrille oder eine
3D-Kinobrille funktionieren, belegen.
Auch die Signatur im polarisierten Licht von Pflanzen auf fernen Planeten wäre
auf diese Weise nachweisbar. Der hohe Kontrast der Biosignaturen in der
Polarisation ist entscheidend dafür, sie im überwältigend hellen Sternenlicht zu
finden, in dem die exoplanetaren Signale versteckt sind.
"Diese Technik könnte der Schlüssel dazu sein, in dem der Sonne nächstgelegenen
Planetensystem Alpha Centauri nach Leben zu suchen", erklärt Prof. Dr. Svetlana
Berdyugina vom Physikalischen Institut der Albert-Ludwigs-Universität in
Freiburg und dem Freiburger Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik. Vor allem der
Stern Alpha Centauri B ist der Astrophysikerin zufolge aufgrund seiner
Entfernung von der Erde für die Suche mit Teleskopen optimal. Bislang wurde
allerdings noch kein Planet in der bewohnbaren Zone von Alpha Centauri B
entdeckt - also dem Abstandsbereich, in dem er sich von seinem Zentralgestirn
befinden kann, damit flüssiges Wasser dauerhaft als Voraussetzung für
erdähnliches Leben auf der Oberfläche existieren kann.
"Sogar schon bevor ein solcher Planet gefunden wird, können wir mithilfe des
Polarisierungsverfahrens nach Biosignaturen suchen, die auf Leben hindeuten",
ist Berdyugina überzeugt. Für weiter entfernte Planetensysteme werden deutlich
größere Teleskope benötigt. Bis solche Teleskope verfügbar sind, plant das Team
im Licht des Alpha-Centauri-Systems nach photosynthetischen Spuren suchen.
Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift International Journal of Astrobiology erschienen ist.
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