De mensheid heeft nog geen sporen van leven buiten de aarde ontdekt. Tegenwoordig hebben we nog niet de technologie waarmee we levende organismen of planten op verre planeten nauwkeurig kunnen detecteren. Maar als er leven op zit, moet dat noodzakelijkerwijs de atmosfeer van de planeet beïnvloeden. Maar hoe precies? Nieuwe studies naar de samenstelling van de jonge atmosfeer van de aarde zullen helpen om het antwoord te vinden.
Een manier om sporen van leven op exoplaneten te vinden, is door te zoeken naar grote hoeveelheden zuurstof, die kunnen worden gedetecteerd met spectroscopie. Er zijn niet veel manieren om zuurstof te produceren zonder fotosynthese. Het is nu echter bekend dat de atmosfeer van een planeet geen hoog zuurstofgehalte hoeft te hebben, zelfs niet als er leven in zit.
De studie van de oude aarde doet ons begrijpen dat onze planeet tussen de Archeïsche en Proterozoïsche periode (4-2,5 miljard jaar geleden) geen hoog zuurstofgehalte had. Desalniettemin leefden er al hordes micro-organismen op onze planeet.
"Een zuurstofrijke atmosfeer kan vrij zeldzaam zijn", zegt Joshua Krissansen-Totton van de Universiteit van Washington in Seattle. "Zelfs als je naar een bepaalde periode in de geschiedenis reist, vind je misschien niet de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer die we gewend zijn, dus we moeten er niet alleen op wedden als we op zoek zijn naar buitenaards leven."
Methaanwolken
Astrobiologen hebben gesuggereerd dat het mogelijk is om combinaties van verschillende gassen te zoeken die tientallen jaren naast elkaar kunnen bestaan als iets levend de reserves van deze gassen voortdurend aanvult.
Om de exacte combinatie te begrijpen waarnaar moet worden gezocht, hebben Chrisssensen-Totton en zijn collega's berekend welke gassen overheersend waren in de vroege atmosfeer van de aarde en hoe ze zouden kunnen interageren.
Promotie video:
Ze ontdekten dat methaan, stikstof, water en kooldioxide vroege tekenen van organisch leven kunnen zijn. "Deze vier elementen kunnen niet naast elkaar bestaan - ze moesten met elkaar reageren en het methaan vernietigen", legt Chrisssensen-Totton uit. "Tijdens de Young Earth-periode werd het meeste methaan echter vrijgegeven door microben en daarom is het niet verdwenen."
Het proces van methaanproductie door levende micro-organismen is veel eenvoudiger dan de productie van zuurstof, wat betekent dat dit fenomeen veel vaker voorkomt in het heelal en daarom gemakkelijker te detecteren is.
Nieuwe horizonten
Een soortgelijke taak om te zoeken naar gasmengsels op verre exoplaneten past precies bij de nieuwe telescoop van NASA, genoemd naar de James Webb Space Telescope. Het wordt gelanceerd in 2019 en zal de atmosfeer van exoplaneten beter kunnen bestuderen dan zijn voorgangers.
Volgens Chrisssensen-Totton, zelfs als het leven op andere planeten radicaal verschilt van dat van de aarde, zal het waarschijnlijk methaan vrijgeven, dat als een baken voor ons zal dienen. "Het leven, waar het ook is, gehoorzaamt aan dezelfde wetten van fysica en scheikunde, dus de productie van methaan is niet zo onwaarschijnlijk", legt de wetenschapper uit.
