Satellieten houden de groene verandering bij met de grondseizoenen
Wetenschappers zijn erin geslaagd om tientallen bewoonbare planeten buiten het zonnestelsel te vinden, en vele anderen wachten op hun ontdekking. Maar is er iemand en hoe kan het leven buiten de aarde vinden?
De jacht op het leven in werelden die niet kunnen worden bezocht, begint met een zoektocht naar biologische producten in de atmosferische lagen. Deze afdrukken worden biosignalen genoemd. Ze zijn van plan om ze te repareren met telescopen van de volgende generatie, die de samenstelling van gassen rond de planeten meten.
Dit is een complex proces, omdat biosignalen op basis van afzonderlijke metingen van atmosferische gassen misleidend kunnen zijn. Als aanvulling op de markers hebben we besloten om de eerste kwantitatieve structuur voor dynamische biosignalen te creëren op basis van seizoensveranderingen in de atmosfeer van de aarde.
De aarde draait om de zon en de hellende as maakt het zo dat verschillende gebieden op verschillende tijden van het jaar meer stralen ontvangen. De meest opvallende tekenen zijn weersveranderingen en de duur van dagen. Er is echter een impact op de atmosferische samenstelling. Bijvoorbeeld, op het noordelijk halfrond (bevat het grootste deel van de vegetatie), leidt plantengroei in de zomer tot lagere niveaus van koolstofdioxide in de atmosfeer. Het omgekeerde wordt herhaald voor zuurstof.
Sfeer seizoensgebonden is een veelbelovend biosignaal, zoals het kan worden herhaald in buitenaardse bewoonde werelden. Een levensgevoel op basis van seizoensgebondenheid vereist geen gedetailleerd begrip van buitenaardse biochemie, omdat het optreedt als een biologische reactie op seizoensgebonden veranderingen in de omgeving, en niet als een gevolg van een bepaalde biologische activiteit die uniek kan zijn voor de aarde. Bovendien kunnen extreem elliptische banen, in plaats van axiale kanteling, leiden tot seizoensgebondenheid op exoplaneten, waardoor het bereik van doelen wordt uitgebreid. De studie identificeerde kansen en valkuilen in verband met het kenmerk van de seizoensgebonden vorming en vernietiging van zuurstof, kooldioxide, methaan en hun identificatie met behulp van spectroscopie. Ook simuleerde het de fluctuaties van atmosferische zuurstof op een levensvatbare planeet met een laag zuurstofgehalte, zoals het miljarden jaren geleden was. Het bleek dat ozon een gemakkelijker meetbare marker zou zijn van seizoensgebonden variabiliteit van zuurstof.
Het probleem wordt veroorzaakt door valse signalen die helemaal niets met het leven te maken hebben. Feit is dat zuurstof en methaan veelbelovende biosignalen zijn, maar ze kunnen op verschillende manieren en zonder de participatie van levende organismen worden gevormd. Een potentieel krachtige zoekmethode is atmosferische analyse om veranderingen in biosignals gedurende het jaar vast te leggen. Bijzonder interessant is het perspectief van de kenmerken van zuurstoffluctuaties in de vroege niveaus die naar verwachting zullen worden gevonden op de oude versie van de aarde.
