Al tientallen jaren beschouwen astronomen wolken op verre planeten als obstakels voor ontdekking. Nu suggereert een baanbrekend onderzoek dat juist deze wolken de sleutel zouden kunnen zijn tot het vinden van buitenaards leven. Onderzoekers van de Cornell University hebben een methode ontwikkeld om potentiële biosignaturen – indicatoren van leven – te identificeren door de unieke spectrale kenmerken van kleurrijke micro-organismen in de atmosfeer van de aarde te analyseren.
De onverwachte rol van biopigmenten
Het onderzoek, geleid door professor Lisa Kaltenegger en postdoctoraal collega Ligia Coelho, concentreert zich op biopigmenten – natuurlijk voorkomende verbindingen die organismen hun kleur geven. Deze pigmenten zijn niet alleen esthetisch; ze vervullen cruciale beschermende functies en beschermen het leven tegen agressieve omgevingsstressoren zoals ultraviolette straling en uitdroging. Op aarde zijn biopigmenten alomtegenwoordig en worden aangetroffen in bacteriën, archaea, algen, planten en dieren.
“Wij produceren ze, en dat geldt ook voor bacteriën, archaea, algen, planten en andere dieren”, zegt Coelho, die de wijdverbreide aard van deze verbindingen benadrukt. Uit de studie bleek dat micro-organismen die in de wolken van de aarde leven biopigmenten produceren als overlevingsmechanisme tegen de intense UV-straling die op grote hoogte aanwezig is.
Een spectrale sleutel tot buitenaards leven
Het team creëerde de allereerste reflectiespectra – in wezen een kleurgecodeerde vingerafdruk – van deze in de wolken levende micro-organismen. Deze spectrale sleutel stelt astronomen in staat vergelijkbare organismen in de wolken van exoplaneten te identificeren. Het idee is simpel: als er elders leven bestaat, zou het vergelijkbare beschermingsmechanismen kunnen gebruiken, wat resulteert in vergelijkbare spectrale kenmerken.
“We dachten dat wolken het leven voor ons zouden verbergen, maar verrassend genoeg konden ze ons helpen leven te vinden”, aldus Kaltenegger. Door de spectra door modellen te laten lopen, ontdekten de onderzoekers dat exoplaneetwolken met deze kleurrijke micro-organismen er duidelijk anders uit zouden zien dan wolken zonder deze. Dit verschil zou kunnen dienen als een detecteerbare biosignatuur.
De toekomst van exoplaneetobservatie
De studie bewijst niet dat buitenaards leven bestaat, maar opent wel een nieuwe weg voor detectie. Aankomende telescopen, zoals NASA’s Habitable Worlds Observatory en de Extremely Large Telescope van de European Southern Observatory, zullen de mogelijkheid hebben om de atmosfeer van exoplaneten met ongekend detail te analyseren. Door te zoeken naar de spectrale vingerafdrukken van biopigmenten kunnen astronomen eindelijk bewijs vinden van leven buiten de aarde.
“Het vinden van kleurrijk leven in de atmosfeer van de aarde heeft een compleet nieuwe mogelijkheid geopend om leven op andere planeten te vinden”, concludeerde Kaltenegger. “Nu hebben we de kans om leven te ontdekken, zelfs als de lucht op exoplaneten gevuld is met wolken.” De verschuiving in perspectief – van het zien van wolken als obstakels naar het zien ervan als potentiële toevluchtsoorden voor leven – markeert een belangrijke stap voorwaarts in de zoektocht naar buitenaards leven
