Wetenschappers die op zoek zijn naar leven op verre planeten, maken plannen om niet-aardse planeten te doorzoeken op basis van ontdekkingen in ons zonnestelsel die al lang bestaande ideeën over bewoonbare zones in vraag stellen, platentektoniek en meer.

In een nieuw artikel dat deze week online is gepubliceerd, De geofysicus Adrian Lenardic van Rice University en meer dan een dozijn co-auteurs schetsen een pad voor zowel het vinden van potentiële levenstekens rond andere sterren als het bepalen hoe waarschijnlijk het is dat die tekens worden veroorzaakt door buitenaards leven. De krant, "Exoplanet Biosignatures:toekomstige richtingen, " is online beschikbaar en wordt binnenkort gepubliceerd in Astrobiologie .

Lenardisch, die gespecialiseerd is in het bestuderen van planetaire dynamiek, schreef ook een bijbehorende paper, "Vulkanisch-tektonische modi en planetair levenspotentieel, " dat zal worden gepubliceerd als een hoofdstuk in het komende "Handbook of Exoplanets" van Springer Publishing.

"Vroeger dacht men dat leven alleen kon bestaan ​​in een nauwe zone in de buurt van de ster van een planeet, omdat je daar moet zijn om vloeibaar water te behouden. " zei Lenardic, hoogleraar aarde, milieu- en planetaire wetenschappen. "Vervolgens, we sturen Voyager naar een maan van Jupiter en, ziedaar, het vertoont sterke aanwijzingen voor een ondergrondse oceaan. Dat komt omdat er een andere energiebron is die niet de juiste waarde heeft gekregen:getijdenkrachten van de intense zwaartekracht van Jupiter.

"Dit heeft het bereik over ons eigen zonnestelsel geopend waarin leven kan bestaan, en ik denk dat een groot deel van de kern van de komende kranten is dat veel van wat we zien is het uitbreiden van de zone en het uitbreiden van ons denken over de voorwaarden die nodig zijn voor het leven. Dus, terwijl we op zoek zijn naar leven rond andere sterren, we moeten ook onze zoekstrategieën uitbreiden, anders missen we misschien iets."

Astronomen hebben meer dan 3 gecatalogiseerd, 700 planeten rond verre sterren. De spiegel met een diameter van 21 voet op de James Webb Space Telescope, die in 2019 van start gaat, zal in staat zijn de atmosferen van rotsachtige planeten rond verre sterren te onderzoeken, en astronomen ontwerpen al toekomstige missies en instrumenten die zullen zoeken naar specifieke atmosferische handtekeningen van leven.

"Een doel was om het probleem in kaart te brengen, " Lenardic zei over het nieuwe biosignatuurpapier, die voortkwam uit een workshop over exoplaneten die een reeks wetenschappers samenbracht. "Het workshopteam wilde een manier bedenken om de kans op leven toe te wijzen op basis van een bepaalde reeks waarnemingen van een verre planeet."

Hij zei dat de zoektocht naar exolife een teamsport is waarbij biologen betrokken zijn, astronomen, planetaire wetenschappers en anderen die samenwerken via groepen zoals NASA's Nexus for Exoplanet System Science (NExSS)-project en de International Summer School in Astrobiology van de European Space Agency.

Lenardic's bijdrage is om te onderzoeken hoe de interne energie van planeten, en bijbehorende vulkanisch-tektonische activiteit, invloed hebben op hun klimaat en het vermogen om in leven te blijven.

"Als ik planetaire wetenschap doceer, een vraag die ik studenten eigenlijk geef, is:'Wat is leven? Geef me een definitie.' En het is niet gemakkelijk, " zei Lenardic. Hij merkte op dat studenten en werkende wetenschappers een reeks antwoorden naar voren hebben gebracht.

"Maar als we het over één ding eens kunnen zijn, het is dat het leven energie nodig heeft, " zei hij. "We hebben lang nagedacht over de zon als energiebron, en we zijn de interne energie van een planeet gaan waarderen, die afkomstig is van het verval van radioactieve elementen in het rotsachtige binnenste. De manen van Jupiter hebben ons geleerd om getijdeforcering ook te waarderen, en we beginnen exoplaneten te vinden die banen hebben die aanzienlijke getijdenforcering mogelijk maken."

Lenardic zei platentektoniek, net als de smalle bewoonbare zone, is een ander lang vastgehouden criterium voor de bewoonbaarheid van planeten die door recente bevindingen op de proef wordt gesteld.

Platentektoniek is het grootschalige proces dat de bewegingen van de aardkorst regelt.

"Het is een bepaalde oppervlaktemanifestatie van de interne energie van een planeet, maar het is niet de enige mogelijke vorm van vulkanische en tektonische activiteit op een planeet, ' zei Lenardic.

Op aarde, platentektoniek speelt een rol bij het moduleren van het klimaat, maar het idee dat platentektoniek cruciaal is voor het leven wordt uitgedaagd door steeds geavanceerdere modellen van planetaire klimaten. Bijvoorbeeld, in een onderzoek in januari in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek , Lenardic en collega's lieten zien hoe water kan worden gehandhaafd op werelden zonder platentektoniek. Het hoofdstuk in het komende "Handbook of Exoplanets" onderzoekt dit idee verder door het planetaire levenspotentieel te beschouwen onder een reeks tektonische modi die verschillen van die van de aarde.

"Ik ben een optimist, "Zei Lenardic. "We bevinden ons op het eerste punt in onze geschiedenis als mens waar we mogelijk enkele waarnemingen van andere planeten hebben die we kunnen gebruiken om elk van deze ideeën over leven buiten het onze te testen. Het kan gemakkelijk zijn om op de aarde te focussen en aan te nemen dat het leven een planeet als de onze nodig heeft. Maar wat we in ons zonnestelsel zien, zorgt ervoor dat we dit in twijfel trekken. Een van de dingen die ik heb geleerd van de geschiedenis van het verkennen van ons eigen zonnestelsel, is voorbereid te zijn op verrassingen. Terwijl we verder gaan dan ons zonnestelsel, in onze zoektocht naar het leven, die les drijft ons om onze zoekstrategieën aan te passen."