Astronomen haben entdeckt, dass Schwefel ein Schlüssel sein könnte, um uns zu helfen, unsere Suche nach Leben auf anderen Planeten einzugrenzen. Es ist nicht so, dass Schwefel ein großer Hinweis darauf ist, dass ein Planet bewohnt ist. Stattdessen ist es das Gegenteil: erhebliche Mengen an Schwefeldioxid in der Atmosphäre eines Planeten sind ein gutes Zeichen dafür, dass die Welt unbewohnbar ist und wir sie sicher von der Liste der Kandidaten streichen können.
Einer der heiligen Gral der modernen Astronomie ist es, das Leben auf einem außerirdischen Planeten zu finden. Aber das ist eine äußerst entmutigende Aufgabe. Es ist unwahrscheinlich, dass das James Webb -Weltraumteleskop in der Lage ist, Biosignaturen – die von Life produzierten atmosphärischen Gase – in allen nahe gelegenen Welten zu identifizieren. Und das bevorstehende Observatorium für bewohnbare Welten wird in der Lage sein, nur einige Dutzend potenziell bewohnbare Exoplaneten zu scannen.
Eine der großen Hürden ist, dass Biosignaturspektren normalerweise sehr schwach sind. Eine Möglichkeit, die Liste der potenziellen Kandidaten einzugrenzen, besteht darin, sich auf die Fähigkeit eines Planeten zu konzentrieren, das Leben zu behaupten, hauptsächlich in Form von Wasserdampf in seiner Atmosphäre. Wenn ein Planet viel Wasserdampf hat, hat es möglicherweise auch eine gute Chance, das Leben zu beherbergen.
Diese Anforderung ist die Grundlage für die bewohnbare Zone, die Region um einen Stern, in dem die Strahlung auf einem Planeten nicht so gering ist, dass das gesamte Wasser nicht zu stark ist, dass das Wasser verschwindet. In unserem Sonnensystem befindet sich die Venus in der Nähe des inneren Randes der bewohnbaren Zone, und ihre Oberfläche erreicht Temperaturen von über 800 Grad Fahrenheit (427 Grad Celsius) unter einer dicken, erstickenden Atmosphäre. Am anderen Ende ist der Mars im Wesentlichen eingefroren, wobei das gesamte Wasser in polaren Eiskappen und unter der Oberfläche eingesperrt ist.
Aber auch eine Suche nach Wasser hat Schwierigkeiten. Zum Beispiel ist es aus großen Entfernungen sehr schwierig, die Erde (bewohnt) abgesehen von Venus (unbewohnt und völlig feindlich gegenüber dem Leben) zu erzählen. Ihre atmosphärischen Spektren sind einfach zu ähnlich, wenn Sie versuchen, nach Wasserdampf zu suchen.
In einem kürzlich durchgeführten Präprint -Papier stellen Astronomen fest, dass sie ein anderes Signaturgas gefunden haben, das möglicherweise ein nützliches Instrument sein könnte, um unbewohnbare Welten von potenziell bewohnbaren zu trennen: Schwefeldioxid.
Warme, feuchte Welten wie Erde haben in ihren Atmosphären sehr wenig Schwefeldioxid. Das liegt daran, dass Regen atmosphärischem Schwefeldioxid aufnehmen und es in die Ozeane oder in den Boden waschen kann, wobei es im Wesentlichen aus der Atmosphäre gereinigt wird.
Und ironischerweise haben Planeten wie Venus auch sehr wenig Schwefeldioxid. In diesem Fall dieses Planeten katalysierten hohe Mengen an Ultraviolettstrahlung aus den Sonneneinstrahlungsreaktionen, die Schwefeldioxid in Wasserstoffsulfid in der oberen Atmosphäre umwandeln. Es gibt immer noch viel Schwefeldioxid, aber es tendiert dazu, in die untere Atmosphäre zu schleppen, wo es nicht erkannt werden kann.
Zum Glück gibt es eine weitere Option: Planeten um rote Zwergstars. Rote Zwerge geben sehr wenig ultraviolette Strahlung aus. Wenn sich also ein trockener, unbewohnbarer Planet um einen solchen Stern herum bilden würde, würde sich viel Schwefeldioxid in seiner oberen Atmosphäre bestehen.
Astronomen interessieren sich besonders für die Planetensysteme von roten Zwergen. Ein Grund dafür ist, dass rote Zwerge die häufigste Art von Stern in der Galaxie sind. Das andere ist, dass viele nahegelegene Systeme-wie unser nächster Nachbarn Proxima Centauri sowie Trappist-1-rote Zwerge sind, die Planeten auswirken. Dies macht sie sehr ansprechende Ziele für bevorstehende Suche nach Leben.
Die neue Technik, die auf Schwefeldioxid basiert, kann uns nicht sagen, welche Planeten das Leben beherbergen könnten, aber sie sagen uns, welche Planeten wahrscheinlich nicht. Wenn wir sehen, dass ein felsiger Planet einen roten Zwerg umkreist und eine Fülle von Schwefeldioxid in seiner Atmosphäre feststellt, ist es wahrscheinlich sehr ähnlich wie Venus – eine trockene, heiße Welt mit einer dicken Atmosphäre und wenig bis gar keinem Wasser. Kein guter Kandidat für das Leben.
Wenn wir jedoch kein signifikantes Schwefeldioxid sehen, ist diese Welt wahrscheinlich ein guter Kandidat für eine Follow-up-Beobachtung, um nach Anzeichen von Wasserdampf zu suchen und, wenn wir Glück haben, Leben.
Es wird eine enorme Menge an Detektivarbeit und hartnäckige Entschlossenheit erfordern, ein Leben auf einem anderen Planeten zu finden. Jeder Hinweis, den wir erhalten können, auch eines, das auf Schwefeldioxid basiert, um unsere Liste einzugrenzen, ist willkommen.
