Wissenschaftler glauben, dass die James-Webb-Teleskop und andere Teleskope der nächsten Generation könnten es ihnen ermöglichen, einzigartige Signaturen außerirdischer Lebensformen in den Atmosphären von zu entdecken extrasolare Planeten.
Wissenschaftler haben lange über die Möglichkeit außerirdischen Lebens spekuliert, und Ausländer haben die öffentliche Vorstellungskraft erobert und sind zu einer tragenden Säule der Populärkultur und Science-Fiction geworden. Die Erde ist bis jetzt die einzige bekannte Heimat des Lebens im Universum.
Viele Astronomen haben vorgeschlagen, dass Leben auf anderen Körpern in unserem Sonnensystem entstanden sein könnte, wie z Mars und Europa, einer der vier galiläischen Jupitermonde, aufgrund des Vorhandenseins oder möglichen Vorhandenseins von flüssigem Wasser. Die Überprüfung dieser Behauptungen ist jedoch äußerst schwierig – ohne leicht erkennbare Biosphärensonden, die über Millionen von Kilometern geschickt werden müssten, um physische Proben für weitere Untersuchungen zu sammeln.
Astronomen zunehmend glauben dass die ersten Anzeichen von außerirdischem Leben jenseits des Sonnensystems auf Exoplaneten gefunden werden, die andere Sterne umkreisen. Seit den 1990er Jahrenhaben Wissenschaftler herausgefunden über 5.000 Exoplaneten, und theoretische Modelle legen nahe, dass es weit, weit mehr gibt, wobei einige Schätzungen behaupten, dass es zumindest solche geben könnte 300 Millionen bewohnbare Planeten in unserer Galaxie.
Während es auf absehbare Zeit unmöglich sein wird, Sonden zu diesen Planeten zu schicken, könnte es möglich sein, Licht zu beobachten, das mit dem Planeten interagiert hat enthüllen verräterische Zeichen des komplexen Lebens. Unterschiedliche Substanzen absorbieren und reflektieren unterschiedliche Wellenlängen des Lichts, weshalb unsere Augen sie als unterschiedliche Farben wahrnehmen. Chlorophyll in Pflanzen ist beispielsweise grün, weil es energieintensives blaues Licht und reichlich rotes Licht absorbiert, das von unserer Sonne emittiert wird, das weniger nützliche grüne Licht im sichtbaren Spektrum reflektiert und die für die Photosynthese verfügbare Energiemenge maximiert.
Das von Planeten reflektierte Licht ist ein winziger Bruchteil des von ihrem Stern emittierten Lichts, was es jedoch fast unmöglich macht, extrasolare Planeten direkt zu beobachten, wenn es sich um einen Exoplaneten handelt geht direkt davor vorbei seines Wirtssterns blockiert die resultierende „Eklipse“ einen kleinen Bruchteil der Strahlen des Sterns. Durch die genaue Beobachtung eines Sterns über einen ausreichend langen Zeitraum können Astronomen die Umlaufzeit des Planeten sowie seinen Radius bestimmen. Bei Kopplung mit dem ‘Radialgeschwindigkeit’ Methode, die die winzige Gravitationskraft beobachtet, die ein Planet auf seinen Wirtsstern ausübt, können Astronomen die Masse, Dichte und Oberflächengravitation eines Planeten mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit schätzen, und indem sie das Spektrum des Lichts beobachten, das von a absorbiert und reflektiert wird Planeten während des Transits, können sie sich ein Bild von der chemischen Zusammensetzung seiner Oberfläche und Atmosphäre machen.
Das James-Webb-Teleskop, ein Nachfolger des berühmten Hubble-Teleskops der NASA, dessen Herstellung drei Jahrzehnte und 10 Milliarden US-Dollar in Anspruch nahm, wurde im Dezember 2021 gestartet und übertrug seine ersten Bilder im Juli 2022. Mit einer höheren Auflösung und größeren Empfindlichkeit als Hubble und andere, ältere Modelle, das Webb-Teleskop, das schon die Welt geblendet mit seinen bemerkenswert detaillierten Bildern einen großen Fortschritt in der Erforschung unseres Universums darstellt. Entsprechend Christiaan Boersma, Astronom am Ames Research Center der NASA: „Wir werden in der Lage sein, Details – bessere Details – in kleineren Maßstäben als je zuvor zu sehen.“
Das Vorhandensein bestimmter Gase ist kein endgültiger Beweis dafür, dass ein bestimmter Planet bewohnbar ist; das Webb-Teleskop hat den Gasriesen bereits gemessen WASP-96b und große Mengen an Wasserdampf gefunden, aber Wissenschaftler haben guten Grund zu der Annahme, dass der Planet unwirtlich ist. Webb ist auch nicht für die Entdeckung von Exoplaneten gebaut und kann keinen freien Sauerstoff nachweisen – eines der stärksten möglichen Lebenszeichen.
Trotz dieser Einschränkungen hat Webb bereits bewiesen, dass es detaillierte Informationen zu vielen der Schlüsselfragen rund um die potenzielle Bewohnbarkeit von Planeten liefern kann, und wenn alle Sterne übereinstimmen, könnten Wissenschaftler eine Übereinstimmung finden. Der Satellit wird von Forschern stark nachgefragt, soll aber bereits seinen Blick darauf richten TRAPPIST-1e, ein erdähnlicher Planet, der einen Stern umkreist, der 39 Lichtjahre von unserem entfernt ist. Wenn alles gut geht, könnten Wissenschaftler in den kommenden Monaten außerirdisches Leben in weniger als 12 Parsec Entfernung entdecken.