Künstlerische Illustration eines technologisch fortschrittlichen Exoplaneten mit übertriebenen Farben. (NASA/Jay Freidlander) Das Universum ist ein großer Ort, daher möchten Wissenschaftler ihre Suche nach außerirdischem Leben eingrenzen – vielleicht indem sie suchen Funksignale , oder gastfreundliches Klima , oder riesige Megastrukturen . Nun wird über ein weiteres Zeichen außerirdischen Lebens nachgedacht: die Luftverschmutzung.
Wenn es da draußen außerirdische Zivilisationen gibt, so die Hypothese, dann könnten ihre Aktivitäten und Industrien genau wie unsere Umweltverschmutzung verursacht haben. Diese Verschmutzung könnte etwas sein, das wir in unseren Scans des Weltraums entdecken könnten.
Eine neue Studie legt nahe, dass Stickstoffdioxidgas (NO2) auf Leben auf anderen Planeten hinweisen könnte: Es kann durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie durch Beleuchtung, Vulkane und andere biologische, nichtindustrielle Quellen erzeugt werden.
„Auf der Erde wird der größte Teil des Stickstoffdioxids durch menschliche Aktivitäten emittiert – Verbrennungsprozesse wie Fahrzeugabgase und fossil befeuerte Kraftwerke.“ sagt der Astrobiologe Ravi Kopparapu , vom NASA Goddard Space Flight Center.
„Die Beobachtung von NO2 auf einem bewohnbaren Planeten könnte möglicherweise auf das Vorhandensein einer industrialisierten Zivilisation hinweisen.“
Das Vorhandensein von NO2 würde als Technosignatur bezeichnet werden – ein Zeichen der Technologie auf einem Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems. Obwohl diese Planeten zu weit entfernt sind, um Sonden dorthin zu schicken, können wir sie durch unsere untersuchen immer leistungsfähigere Teleskope .
Diese neue Studie erfordert keine Beobachtung, aber die Forscher haben Computermodelle verwendet, um die Zahlen darüber zu ermitteln, wie eine NO2-Technosignatur aussehen würde und ob unsere Teleskope sie anhand der Absorption und Reflexion von Stickstoffdioxid erkennen könnten oder nicht Licht.
Die Forscher fanden heraus, dass große Teleskope wie das James Webb-Weltraumteleskop würde etwa 400 Stunden Beobachtungszeit in einer Entfernung von 30 Lichtjahren benötigen, um einen erdähnlichen Planeten in der Nähe eines sonnenähnlichen Sterns zu entdecken – einen, der ungefähr so viel NO2 produziert wie wir auf unserem Planeten. Das ist eine lange Beobachtungsverschiebung, aber nicht außerhalb der Grenzen des Möglichen.
Das Team schlägt außerdem vor, dass NO2 eine bessere Technosignatur wäre als Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die bereits in Betracht gezogen wurden; Da FCKW in der Natur nicht vorkommen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie uns täuschen, geringer als bei NO2, aber sie sind möglicherweise kein ausreichend häufiger Indikator, als dass wir danach suchen könnten.
„Soweit wir wissen, werden FCKW überhaupt nicht von der Biologie produziert, daher stellen sie eine offensichtlichere technische Signatur dar als NO2.“ sagt der Astrobiologe Jacob Haqq-Misra vom Blue Marble Institute of Science.
„FCKW sind jedoch sehr spezifische hergestellte Chemikalien, die anderswo möglicherweise nicht verbreitet sind; Im Vergleich dazu ist NO2 ein allgemeines Nebenprodukt jedes Verbrennungsprozesses.“
Im Zuge ihrer Berechnungen stellten die Forscher fest, dass Sterne vom Typ K und M – kühler und häufiger als unsere Sonne – ein stärkeres und leichter erkennbares NO2-Signal abgeben würden, da sie weniger störendes ultraviolettes Licht erzeugen.
Da in den letzten 25 Jahren mehr als 4.000 Exoplaneten entdeckt wurden, haben Astronomen viele Möglichkeiten zur Erkundung, und jede zuverlässige Methode, die zur Identifizierung der wahrscheinlichsten Standorte außerirdischer Zivilisationen verwendet werden kann, wird hilfreich sein.
Die Interpretation von Lichtreflexionen und den daraus resultierenden Daten über eine so große Entfernung ist jedoch keine leichte Aufgabe, und wir werden später fortschrittlichere Modelle benötigen – Modelle, die das Vorhandensein von Wolken oder Aerosolen in der Atmosphäre berücksichtigen können , das beispielsweise die NO2-Technosignatur nachahmen kann.
„Wenn wir aus nichtindustriellen Quellen mehr NO2 beobachten, als unsere Modelle vermuten lassen, dann könnte der Rest des NO2 auf industrielle Aktivitäten zurückzuführen sein.“ sagt die Astrobiologin Giada Arney von NASA Goddard.
„Dennoch besteht bei der Suche nach Leben jenseits der Erde immer die Möglichkeit eines falsch positiven Ergebnisses, und künftige Arbeiten werden erforderlich sein, um Vertrauen bei der Unterscheidung richtig positiver Ergebnisse von falsch positiven Ergebnissen zu gewährleisten.“
Die Forschung wurde für die angenommen Astrophysikalisches Journal und online veröffentlicht unter arXiv.org .