Lachgas in de ruimte kan leven betekenen

Tot op heden zijn er meer dan 5.000 extrasolaire planetaire systemen ontdekt. Biosignaturen zijn chemische componenten van de atmosfeer van een planeet die kunnen wijzen op de aanwezigheid van leven, en ze bevatten vaak gassen die overvloedig aanwezig zijn in de atmosfeer van onze planeet.

wetenschappers in University of California Riverside Geeft aan dat er iets ontbreekt op de typische lijst met chemicaliën waarnaar astrobiologen zoeken leven op planeten Over andere sterren – lachgas.

Eddie Schwitterman, een astrobioloog aan de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van de Universiteit van Californië, zei: “Er is veel nagedacht over zuurstof en methaan als essentiële classificaties. Minder onderzoekers hebben serieus overwogen om lachgas te gebruiken, maar we denken dat dit een vergissing is.”

Om tot deze conclusie te komen, hebben wetenschappers bepaald hoeveel lachgas een planeet als de aarde kan produceren. Vervolgens maakten ze simulaties van deze planeet die rond verschillende soorten sterren draait en berekenden ze de hoeveelheden N2O die zouden kunnen worden vastgelegd door een telescoop zoals James Webb Ruimtetelescoop.

Lachgas, of N2O, is een gas dat op verschillende manieren door levende organismen wordt geproduceerd. Micro-organismen zetten voortdurend andere stikstofmoleculen om in N2O via het metabolismeproces dat nuttige cellulaire energie kan produceren.

Schwittermann zei: Het leven genereert stikstofafval dat door sommige micro-organismen wordt omgezet in nitraat. In een aquarium hopen deze nitraten zich op, daarom moet je het water verversen. Maar onder de juiste omstandigheden in OceaanSommige bacteriën kunnen dat nitraat omzetten in lachgas. Dan ontsnapt het gas in de atmosfeer.”

Lachgas kan in een omgeving worden aangetroffen en is in sommige situaties nog steeds niet indicatief voor leven. In de nieuwe modellering is hier rekening mee gehouden. Bliksem kan bijvoorbeeld een kleine hoeveelheid lachgas produceren. Bliksem produceert echter ook stikstofdioxide, wat astrobiologen de aanwijzing geeft dat niet-levende meteorologische of geologische processen het gas produceren.

Anderen die lachgas beschouwen als een gas met een vitale vingerafdruk, komen vaak tot de conclusie dat het van een afstand moeilijk te detecteren zou zijn. Schwittermann legde uit dat deze conclusie afhangt van de lachgasconcentraties in de atmosfeer van de aarde vandaag. Omdat er niet veel van is op deze planeet, die wemelt van het leven, denken sommigen dat het ook moeilijk elders te ontdekken is.

Schwettermann Hij zeiEn de “Deze conclusie houdt geen rekening met periodes in aarde geschiedenis De oceaanomstandigheden zorgden voor een veel grotere biologische afgifte van lachgas. De omstandigheden in die perioden kunnen weerspiegelen waar een exoplaneet zich vandaag bevindt.”

Gewone sterren zoals K- en M-dwergen produceren een lichtspectrum dat minder effectief is in het afbreken van het N2O-molecuul dan onze zon. Gecombineerd zouden deze twee effecten de verwachte hoeveelheid van dit bio-vingerafdrukgas in een bewoonde wereld aanzienlijk kunnen verhogen.”

De studie werd uitgevoerd in samenwerking met Purdue University, Georgia Institute of Technology, American University en NASA’s Goddard Space Flight Center.

Referentie tijdschrift:

1. Edward W. Schwitterman en Stephanie L. Olson et al. Beoordeling van het aannemelijke bereik van lachgas-biosignaturen op de buitenaarde: een geïntegreerde biochemische, fotochemische en spectroscopische modelleringsbenadering. Astrofysisch tijdschrift. DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac8cfb