Weltraumteleskop: Fremdes Leben auf Exoplaneten entdecken
Ein Forschungsteam hat untersucht, ob das Weltraumteleskop James Webb fremdes Leben erkennen kann. Dafür hat es verschiedene Atmosphären von Exoplaneten simuliert.
Ist das Weltraumteleskop James Webb (JWST) in der Lage, in der Atmosphäre fremder Welten Spuren von Leben zu entdecken? Dieser Frage ist ein Forschungsteam nachgegangen - mit einer Simulation. Es erstellte Modelle mit fünf verschiedenen Arten erdähnlicher Welten und ihrer atmosphärischen Bedingungen: eine Ozeanwelt, eine vulkanisch aktive Welt, eine felsige Welt während der Zeit des starken Bombardements (als Asteroiden immer weiter auf die Erde einschlugen), eine Supererde und eine erdähnliche Welt, auf der Leben entstand.
Das Team ging davon aus, dass all diese Exoplaneten einen Oberflächendruck von weniger als fünf Erdatmosphären hatten. Dann berechneten sie die Absorptionsspektren für mehrere organisch erzeugte Moleküle wie Methan, Ammoniak und Kohlenmonoxid. Diese Moleküle können auch durch nicht biologische Methoden gebildet werden, aber sie bilden eine gute Ausgangsbasis für den Nachweis von Leben.
James Webb kann Lebensspuren finden – aber auch unterscheiden?
Dabei fand das Forschungsteam heraus, dass insbesondere das NIRSpec G395M/H-Instrument (Near-Infrared Spectrograph, deutsch: Nahinfrarot-Spektrograf) das Vorhandensein dieser Moleküle bei einer relativ dichten Atmosphäre erkennen kann. Und das innerhalb von zehn Transits des Planeten.
Am einfachsten wäre dies bei Supererden und anderen Welten mit einer dicken Atmosphäre. Möglich wäre es aber auch bei potenziell bewohnbaren Welten. Die Forschungsgruppe sieht die beste Chance bei der Suche nach Leben bei Planeten, die einen roten Zwergstern umkreisen.
Diese Sterne sind relativ klein und ein Planet würde sie innerhalb einer relativ kurzen Zeit umrunden können. Ein solches System wäre beispielsweise Trappist-1, das mehrere potenziell bewohnbare Planeten von Erdgröße aufweist.
Zwar sind die Überschneidungen zwischen biologischem und nicht biologischem Ursprung vermutlich zu groß, damit das JWST sie erkennen kann. Jedoch kann dieses Forschungsergebnis dabei helfen, zukünftige Instrumente genau darauf auszurichten.
Zur Studie
Die Studie wurde am 5. Juni 2023 auf dem Pre-Print-Server arXiv.org hochgeladen: Prebiosignature Molecules Can Be Detected in Temperate Exoplanet Atmospheres with JWST (Mit JWST können Moleküle mit Prä-Biosignatur in den Atmosphären gemäßigter Exoplaneten nachgewiesen werden).
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