Seit Jahrzehnten betrachten Astronomen Wolken auf fernen Planeten als Hindernisse für die Entdeckung. Nun legt eine bahnbrechende Studie nahe, dass genau diese Wolken der Schlüssel zur Entdeckung außerirdischen Lebens sein könnten. Forscher der Cornell University haben eine Methode entwickelt, um potenzielle Biosignaturen – Indikatoren für Leben – zu identifizieren, indem sie die einzigartigen spektralen Signaturen bunter Mikroorganismen in der Erdatmosphäre analysieren.
Die unerwartete Rolle von Biopigmenten
Die von Professorin Lisa Kaltenegger und Postdoktorandin Ligia Coelho geleitete Forschung konzentriert sich auf Biopigmente – natürlich vorkommende Verbindungen, die Organismen ihre Farbe verleihen. Diese Pigmente sind nicht nur ästhetisch; Sie erfüllen wichtige Schutzfunktionen und schützen das Leben vor rauen Umwelteinflüssen wie ultravioletter Strahlung und Austrocknung. Auf der Erde sind Biopigmente allgegenwärtig und kommen in Bakterien, Archaeen, Algen, Pflanzen und Tieren vor.
„Wir produzieren sie, ebenso wie Bakterien, Archaeen, Algen, Pflanzen und andere Tiere“, sagte Coelho und betonte die weit verbreitete Natur dieser Verbindungen. Die Studie ergab, dass in den Erdwolken lebende Mikroorganismen Biopigmente als Überlebensmechanismus gegen die intensive UV-Strahlung in großen Höhen produzieren.
Ein spektraler Schlüssel zum außerirdischen Leben
Das Team erstellte die allerersten Reflexionsspektren – im Wesentlichen einen farbcodierten Fingerabdruck – dieser in Wolken lebenden Mikroorganismen. Dieser Spektralschlüssel ermöglicht es Astronomen, möglicherweise ähnliche Organismen in den Wolken von Exoplaneten zu identifizieren. Die Idee ist einfach: Wenn Leben anderswo existiert, könnte es ähnliche Schutzmechanismen nutzen, was zu vergleichbaren Spektralsignaturen führt.
„Wir dachten, Wolken würden das Leben vor uns verbergen, aber überraschenderweise könnten sie uns helfen, Leben zu finden“, sagte Kaltenegger. Beim Durchlaufen der Spektren durch Modelle stellten die Forscher fest, dass Exoplanetenwolken, die diese farbenfrohen Mikroorganismen enthalten, deutlich anders aussehen würden als Wolken ohne sie. Dieser Unterschied könnte als nachweisbare Biosignatur dienen.
Die Zukunft der Exoplanetenbeobachtung
Die Studie beweist nicht, dass außerirdisches Leben existiert, eröffnet aber einen neuen Weg zur Entdeckung. Zukünftige Teleskope wie das Habitable Worlds Observatory der NASA und das Extremely Large Telescope des European Southern Observatory werden über die Fähigkeit verfügen, die Atmosphären von Exoplaneten mit beispielloser Detailgenauigkeit zu analysieren. Durch die Suche nach den spektralen Fingerabdrücken von Biopigmenten könnten Astronomen endlich Hinweise auf Leben außerhalb der Erde finden.
„Die Entdeckung farbenfrohen Lebens in der Erdatmosphäre hat eine völlig neue Möglichkeit eröffnet, Leben auf anderen Planeten zu finden“, schloss Kaltenegger. „Jetzt haben wir die Chance, Leben zu entdecken, selbst wenn der Himmel auf Exoplaneten voller Wolken ist.“ Der Perspektivwechsel – von der Betrachtung der Wolken als Hindernisse hin zur Betrachtung als potenzielle Zufluchtsorte für Leben – markiert einen bedeutenden Fortschritt bei der Suche nach außerirdischem Leben
