"Unsere Vorstellungskraft wird durch das begrenzt, was wir wissen"

Mit über 700 Millionen Billionen Planeten im beobachtbaren Universum möchten Astrobiologen wirklich eingrenzen, welche Exoplaneten bei unserer Suche nach außerirdischem Leben wirklich betrachtet werden sollten. Es reicht jedoch nicht aus, einfach nach Planeten in Sonnensystemen zu suchen, die unseren ähneln, weisen Wissenschaftler in einem neuen Punkt aus Wissenschaftliche Fortschritte Studie. Die Suche nach lebenserhaltenden Welten, so schreiben sie, wird von dem ultravioletten Licht abhängen, das von den Sternen ausgestrahlt wird, um die diese Planeten kreisen.

UV-Strahlung löste eine Reihe photochemischer Ereignisse in der frühen Erde aus, die zur Entwicklung des Lebens führten, wie bereits in früheren Studien des Mitautors der Studie und des Chemikers des Medical Research Council, Laboratory of Molecular Biology, John Sutherland (Ph.D.), vorgeschlagen wurde. Durch das Wiederherstellen dieser frühen Ereignisse mit UV-Lampen in einem Labor und durch Querverweise der Ergebnisse gegen das Licht entfernter Sterne landete das Team, an dem auch Wissenschaftler der University of Cambridge beteiligt waren, auf einer Reihe von Sternen, in denen erdähnliches Leben herrschte höchstwahrscheinlich gebildet haben. Ihre am Mittwoch veröffentlichten Ergebnisse versprechen, die Suche nach außerirdischem Leben und die Hautpflege der zukünftigen Weltraumreisenden voranzutreiben.

"UV-Licht ist möglicherweise sehr gut, um den Ursprung des Lebens auf der frühen Erde zu haben, aber dann ist das UV, von dem wir heute denken, tatsächlich ziemlich schädlich", sagte Zoe Todd, eine Wissenschaftlerin der Harvard Origins of Life-Initiative, die nicht beteiligt war in dieser Studie erzählt Inverse.

Die laufende Arbeit von Todd mit dem Astronomen und Harvards Origins-Direktor Dimitar Sasselov, Ph.D., hat maßgeblich dazu beigetragen, wie UV-Licht mehrere lebenswichtige Reaktionen zwischen Blausäure und Hydrogensulfit-Ionen in den Ozeanen unseres Planeten katalysierte. Diese Reaktionen führten zu chemischen Vorläufern für Moleküle, die für biologische Prozesse auf der Erde entscheidend sind, wie Lipide, Aminosäuren und Nukleotide. Dieser Prozess führte schließlich zur Entstehung von Ribonukleinsäure (RNA), einer Verbindung, die der DNA chemisch ähnlich ist, von der die Wissenschaftler glauben, dass sie wahrscheinlich die erste informationsspeichernde und ausliefernde Verbindung ist.

In der neuen Studie haben die Forscher von Cambridge und MRC LMB diese chemischen Reaktionen in einem Labor unter UV-Lampen nachgestellt und - ohne zu sehen, wie viel UV-Licht sie benötigen, um auftreten zu können. Anschließend verwendeten sie diese Ergebnisse, um zu klassifizieren, welche Sternsysteme Sterne haben könnten, die diese Menge UV-Licht in Richtung ihrer Exoplaneten ausstrahlen, wodurch eine "Abiogenesezone" geschaffen wird, die zur Erzeugung lebenserzeugender Moleküle geeignet ist.

Sie stellten fest, dass Sterne, die heißer als 4.400 Kelvin (etwa 7.460 ° F) waren - Sterne, die so groß wie oder größer als "Orangenzwerge" sind, oder Spektral-K5-Hauptsequenzsterne - genügend UV-Licht dafür erzeugen.

Die neuen Erkenntnisse bestätigen frühere Forschungen des theoretischen Harvard-Physikers und Kosmologen Avi Loeb, der sich ebenfalls für die Suche nach außerirdischem Leben interessiert, jedoch nicht an der neuen Studie beteiligt war.

„Was wir zum Abschluss gebracht haben“, erzählt Loeb Inverse, "War, dass Sterne mit einer Masse, die weniger als die Hälfte der Sonnenmasse ausmacht, nicht genügend ultraviolette Strahlung produzieren, um die Vielfalt des Lebens zu erzeugen, die wir auf der Erde finden."

„UV ist für die Bestimmung der für die Chemie charakteristischen Zeitspanne und für die Zeitspanne, für die die Arten reicher werden, sehr wichtig“, fährt er fort.

Sutherland schlug 2015 vor, dass Kohlenstoff aus Meteoriteneinschlägen in die junge Erde den für diese UV-katalysierten Reaktionen benötigten Cyanwasserstoff erzeugt. Es ist eine interessante Hypothese über die Ursprünge des Lebens auf der Erde, aber es gibt noch andere.

"Nicht jeder abonniert dieses bestimmte Szenario für den Ursprung des Lebens, das durch UV-Licht auf der Erdoberfläche angetrieben wird, und bringt Sie zu solchen Dingen wie RNA und DNA, die genetisches Material sind und repliziert werden können", sagt Todd.

„Andere Menschen unterschreiben eine sogenannte„ Metabolismus-Erste “-Hypothese, die im Wesentlichen dazu führt, dass diese Stoffwechselzyklen an erster Stelle stehen. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass es in hydrothermalen Schluchten der Tiefsee geschehen ist - und dann ist dies eine Art alternative Theorie für den Ursprung des Lebens. “Beide Theorien haben Stärken und Schwächen, sagt Todd, aber es wäre besonders schwierig, Exoplaneten mit Hydrothermal zu lokalisieren Lüftungsöffnungen aus Lichtjahren entfernt, verglichen mit dem bloßen Blick auf das, was ihre Sonne tut.

All dies bedeutet natürlich nicht, dass wir aufhören sollten, auf den Planeten, die die kleineren Zwergsterne umkreisen, nach Leben zu suchen. Diese könnten einfach Leben erzeugen, anders als alles, was wir in unserer Welt gesehen haben.

"Unsere Vorstellungskraft beschränkt sich auf das, was wir wissen", sagt Loeb. „Und was wir darüber wissen, ist das, was wir hier auf der Erde finden.“