Koolmonoxide kan duiden op buitenaards leven
Thuis waarschuwen koolmonoxidedetectoren ons voor dit dodelijke kleurloze, geurloze gas. Astronomen hebben tot nu toe aangenomen dat een opeenstapeling van koolmonoxide in de atmosfeer van een planeet een teken is dat er geen leven mogelijk is. Een onderzoeksteam beweert nu het tegenovergestelde. Zij stellen dat koolmonoxidedetectoren in de ruimte ons de weg kinnen wijzen naar verre werelden waar eenvoudige levensvormen voorkomen.
Over ongeveer twee jaar zal hopelijk de James Webb Space Telescope gelanceerd worden. Met deze telescoop zal het mogelijk worden om de atmosferen van verschillende rotsachtige planeten te onderzoeken. Volgens Edward Schieterman, de leider van het onderzoeksteam, zou het zonde zijn om een bewoonbare wereld over het hoofd te zien doordat er geen rekening is gehouden met alle mogelijkheden.
Computermodellen
Het onderzoek van Schwieterman en zijn collega’s werd onlangs in The Astrophysical Journal gepubliceerd. Ze maakten gebruik van chemische computermodellen die de biosfeer en atmosfeer van planeten bekeek en ze onderzochten twee interessante scenario’s waarin koolmonoxide zich gemakkelijk stapelt in de atmosfeer van levende planeten.
Het eerste scenario leverde antwoorden op over het verre verleden van onze eigen planeet. Onze moderne aarde is rijk aan zuurstof. Koolmonoxide kan zich niet eenvoudig stapelen omdat het door chemische reacties in de atmosfeer wordt vernietigd. Maar drie miljard jaar geleden was dit nog heel anders. De oceanen waren toen al gevuld met microbiologisch leven maar de atmosfeer bevatte nog nauwelijks zuurstof en onze Zon was nog veel zwakker.
De modellen van het team toonden aan dat deze versie van de oude bewoonde Aarde tot wel 100 ppm (part per miljoen) koolmonoxide kon bevatten. Dat is vele malen meer dan de hoeveel koolmonoxide die we tegenwoordig in de atmosfeer aantreffen.
Volgens de onderzoekers betekent dit dat er hoge concentraties koolmonoxide kunnen voorkomen in zuurstofarme atmosferen van bewoonde planeten die rond sterren zoals onze Zon draaien. Volgens de onderzoekers is dit een prima voorbeeld van hoe de geschiedenis van onze eigen planeet wordt gebruikt voor de zoektocht naar leven in het heelal.
Een tweede scenario zorgt voor een nog betere opbouw van koolmonoxide. De fotochemie rond een rode dwerg zoals bijvoorbeeld Proxima Centauri. Deze ster is met een afstand van 4,2 lichtjaar de meest nabije ster. Het model van het team voorspelt dat als een planeet rond een dergelijke ster bewoond is en rijk is aan zuurstof men enorm veel koolmonoxide kan verwachten. Het gehalte aan koolmonoxide zou tussen de honderden ppm tot een procent kunnen liggen.
Volgens Schwieterman moeten we niet verrast zijn als we hier ooit microbiologische biosferen aantreffen met hoge concentraties koolmonoxide. Dergelijke werelden zijn echter zeker niet geschikt voor geavanceerdere levensvormen zoals wij die op Aarde kennen.
Er zijn rotsachtige planeten met de grootte van de Aarde gevonden in de bewoonbare zone van Proxima Centauri en soortgelijke sterren. Dit betekent dat er vloeibaar water kan voorkomen, een essentieel ingrediënt voor leven. Dergelijke planeten zijn geschikte onderzoeksdoelen voor de James Webb Space Telescope die in maart 2021 gelanceerd moet worden.
Biosignatuur
De huidige studie is een onderdeel van een brede inspanning om toekomstige missies voor te bereiden. Zo worden er modellen opgesteld door verschillende atmosferische gassen met elkaar te combineren om te kijken of ze geschikt zijn als bewijsmiddel voor het bestaan van een bewoonde wereld. Dit worden biosignatuur gassen genoemd. Sommige gassen, zoals koolmonoxide, werden al eerder voorgesteld als anti-biosignatuurgas. Dergelijke gassen zouden het bewijs zijn dat een planeet juist niet bewoond is. Maar dergelijke aannames gaan maar in enkele gevallen op.
Eerdere onderzoeken hebben koolmonoxide al gebruikt in hun fotochemische modellen maar niemand heeft tot nu toe in detail gekeken naar koolmonoxide op aardachtige exoplaneten. Volgens Schwieterman is er nu een leidraad voor de bepaling van welke niveaus koolmonoxide verenigbaar zijn met een biosfeer waar fotosynthese plaatsvindt.
Bron: ucr.edu
Eerste publicatie: 23 maart 2019
Bron: AstroWatch
