21 februari 2024

Het detecteren van biosignalen op verre planeten

exoplanet general Gliese 581e

Credit: ESO/L. Calçada

Het leven op aarde heeft grote invloed op de samenstelling van de atmosfeer. Fotosynthese is uiteindelijk verantwoordelijk voor het hoge zuurstofgehalte en de dikke ozonlaag. Microben produceren methaan en stikstofoxiden, terwijl zeewieren chloromethaan uitstoten. Deze chemische stoffen vormen, als ze in voldoende hoeveelheid aanwezig zijn, indicatoren voor het leven – zogenaamde biomarkers. Als deze biomarkers worden aangetroffen in de atmosfeer van een exoplaneet, zou dat in principe een teken van buitenaards leven zijn.Hoewel biomarkers nog niet zijn aangetroffen bij een exoplaneet, aangezien het signaal ervan ontzettend zwak is, zou de nieuwste generatie telescopen (zoals de Europese Extremely Large Telescope) in staat moeten zijn om deze te detecteren. Om dit te testen, heeft men gebruik gemaakt van computermodellen om een bepaald gehalte van een biomarker te simuleren bij een exoplaneet. Door gebruik te maken van een spectrale analyse, moeten deze biomarkers in principe te vinden zijn.Chemische stoffen in de atmosfeer van een planeet beïnvloeden het licht dat er doorheen gaat, waarbij een karakteristieke chemische vingerafdruk wordt achtergelaten in het spectrum van een ster. Dankzij deze techniek hebben astronomen al veel informatie verkregen over de omstandigheden op (meestal grote en hete) exoplaneten. Biomarkers kunnen op dezelfde wijze gedetecteerd worden, maar het verwachte signaal zal veel zwakker zijn.Men heeft een computermodel ontwikkelt, waarin men een aarde-achtige planeet heeft geplaatst in omloop rond een rode dwergster. Dat heeft men gedaan omdat rode dwergen veel zwakker zijn dan zonachtige sterren, waardoor de signalen van biomarkers makkelijker te detecteren zijn. Het blijkt dat er een “goudlokje-effect” bestaat op het gebied van de UV-straling van de ster. Als er te weinig UV-straling is, dan zal minder ozon geproduceerd worden, waardoor de detectie een uitdaging wordt. Als er teveel UV-straling is, dan zal het signaal van biomarkers teveel verstrooid worden. Daar tussen bevindt zich een gebied dat “net goed” is om de signalen van biomarkers te detecteren. Bedenk wel, dat het hier puur gaat om de detectie van biomarkers, niet de aanwezigheid ervan!De conclusie luidt dus dat variaties in de UV-emissies van rode dwergen een enorme invloed hebben op de atmosferische biosignaturen. Toekomstige missies dienen hier goed rekening mee te houden. Bron: Phys.org.

Share

Speak Your Mind

*