En drøm om at opdage fremmedliv finder nyt håb

En af de mange gange Lisa KalteneggerDrømmen rykkede lidt tættere på virkeligheden var en kold aprilmorgen for ti år siden på en astronomikonference. Hun greb om, hvad hun husker var en frygtelig, bare forfærdelig kop kaffe, ikke fordi hun ville drikke mere af den, men fordi hun havde stået i kø, og den var varm i hendes hænder. Så svingede Bill Borucki i hendes retning.

Hun gjorde sig klar til at fortælle ham, at han skulle undgå kaffen. Men Borucki, leder af NASAs Kepler-mission, et rumteleskop designet til at jage efter planeter, der kredser om andre stjerner (eller "exoplaneter"), havde noget andet at diskutere. Kepler havde skimtet dets to første exoplaneter i jordstørrelse med en anstændig chance for at have flydende vand på deres overflader. Det var den slags mærkelige nye verdener, som alle på konferencen - og muligvis det meste af menneskeheden - havde forestillet sig mindst én gang. Ville Kaltenegger bekræfte, at planeterne kan være beboelige?

Kaltenegger, på det tidspunkt astrofysiker ved Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland, begyndte at køre nye klimamodeller, før konferencen var slut, med grundlæggende fakta som planeternes diametre og deres stjernes lunkne skær. Hendes ultimative svar: et kvalificeret ja. Planeterne kunne være egnede til liv, eller i det mindste til flydende vand; de kunne endda være vandverdener, indkapslet i endeløse oceaner uden et eneste klippefremspring, der stikker over bølgerne. Forbeholdet var, at hun ville have brug for mere avancerede observationer for at være sikker.

Kaltenegger er siden blevet måske verdens førende computermodeller af potentielt beboelige verdener. I 2019, da et andet exoplanet-jagende NASA-rumfartøj kaldet TESS fandt sit eget første stenede, tempererede verdener, blev hun igen opfordret til at spille rollen som kosmisk hjemmeinspektør. Senest nåede den Belgien-baserede SPECULOOS-undersøgelse ud for hendes hjælp til forståelse en nyfundet planet i jordstørrelse døbt SPECULOOS-2c, der er usikkert tæt på sin stjerne. Hun og hendes kolleger gennemførte en analyse, uploadet som et fortryk i september, hvilket viser, at SPECULOOS-2c's vand kunne være i færd med at dampe væk som saunadamp, som ethvert hav på Venus gjorde for længe siden, og som Jordens egne oceaner vil begynde at gøre om en halv milliard år. Teleskopobservationer burde kunne fortælle inden for et par år, om det sker, hvilket vil hjælpe med at afsløre vores egen planets fremtid og yderligere afgrænse den knivspidse skelnen mellem fjendtlige og beboelige verdener på tværs af galaksen.

Ved at simulere ersatz Jorder og mere spekulative visioner om levende planeter, udnytter Kaltenegger det bizarre liv og geologi, der findes på Jorden, til at udvikle et mere systematisk sæt forventninger om, hvad der kan være muligt andre steder. "Jeg prøver at gøre det grundlæggende," fortalte hun mig under et nyligt besøg på Cornell University, hvor hun leder et institut opkaldt efter Carl Sagan, en anden karismatisk Ithaca-baseret astronom med store ideer om at afslutte menneskehedens ensomme ophold i kosmos.

Hendes overordnede søgen - søgen efter fremmed liv - er på vej ind i en hidtil uset fase. Bortset fra, at noget som en udenjordisk radioudsendelse kommer fra det blå, mener de fleste astronomer, at vores bedste chance på kort sigt for at møde andet liv i kosmos er at opdage biosignaturgasser - gasser, der kun kunne være kommet fra livet - svæver i exoplaneternes atmosfærer. Den slags fjernmåling, der er nødvendig for at foretage den slags detektion, har belastet kapaciteten af ​​selv menneskehedens mest avancerede observatorier. Men med James Webb Space Telescope (JWST) nu i sine første par måneders observationer, er en sådan opdagelse blevet mulig.

I løbet af de næste par år vil det enorme rumteleskop nøje granske en håndfuld klippeverdener, der anses for at være beboelige, sandsynligvis inklusive den nye SPECULOOS-2c. Som minimum bør JWSTs undersøgelser afgøre, om disse planeter har atmosfærer; de kan også vise, at nogle drypper med flydende vand. Mest optimistisk - hvis biosfærer let blomstrer fra jordlignende verdener - kan teleskopet opdage ulige forhold mellem for eksempel kuldioxid, ilt og metan på en af ​​disse planeter. Astronomer kan så blive meget fristet til at tilskrive sammenkogten tilstedeværelsen af ​​et udenjordisk økosystem.

At finde biosignaturer vil kræve Kaltenegger og en lille gruppe af hendes jævnaldrende for at presse vished fra overordentlig få fotoner. Ikke alene vil de atmosfæriske signaler, de leder efter, være svage, men hun og hendes kolleger skal modellere en planets mulige samspil mellem stjernelys, klippe og luft nøjagtigt nok til at være sikker på, at intet udover livet kan forklare tilstedeværelsen af ​​en bestemt atmosfærisk gas. Enhver sådan analyse skal navigere mellem en Scylla og Charybdis og undgå både falske negativer - livet var der, men du gik glip af det - og falske positiver, der finder liv, hvor der ikke er noget.

At gå galt har konsekvenser. I modsætning til de fleste videnskabelige bestræbelser sker søgen efter tegn på udenjordisk liv under et uundgåeligt søgelys og i et turboladet informationsøkosystem, hvor enhver videnskabsmand, der råber "Livet!" fordrejer strukturen af ​​finansiering, opmærksomhed og offentlig tillid. Kaltenegger selv havde for nylig en plads på forreste række til netop sådan en episode.

Hendes generation står over for et andet pres, som jeg havde til hensigt at posere fint, men endte med at udstøde bare en time efter at have mødt hende. Hun og hendes kolleger begyndte deres karriere ved begyndelsen af ​​exoplaneternes æra. Nu er de i et kapløb om at opdage livet på en, før de dør.

Planetariske drømmere

Den moderne søgen efter biosignaturer begyndte næsten umiddelbart efter opdagelsen i 1995 af den første exoplanet - en gasgigant - der kredsede om en sollignende stjerne. Planetjagt blev snart hektisk og konkurrencedygtig, et kapløb om overskrifter. Nogle seniorastronomer tvivlede på, at det prangende, ressourcekrævende underfelt kunne levere meget mere end engangsmålinger af nogle få unikke planeter. "Folk var åbenlyst skeptiske, og nogle mennesker var vrede imod det," sagde Sarah Seager, en exoplanetastronom ved Massachusetts Institute of Technology. I mellemtiden begyndte enklaver af ligesindede forskere at samles til workshops for at udforske en åben himmels værdi af nye spørgsmål. "Vi sagde aldrig nej til nogen idé," sagde Seager, som var kandidatstuderende på det tidspunkt.

Kaltenegger var førsteårsstuderende på universitetet, da nyheden om de første gigantiske exoplaneter faldt. Hun var vokset op i en lille by i Østrig med forældre, der støttede hendes interesser i matematik, fysik og sprog; bybibliotekarerne kendte hende så godt, at de ville give hende de nye bøger, de endnu ikke havde kategoriseret. "Alt var muligt," sagde hun om sin opvækst. På universitetet i Graz blev hun tiltrukket af den nye søgen efter nye verdener. Seager, der mødte Kaltenegger på et sommerskoleprogram i 1997, roser nu den bemærkelsesværdige dristighed, der fik en bachelorstuderende til at slutte sig til et underområde, der stadig var så udkant og flygtig. "At være i stand til at være der i begyndelsen - det var ikke bare en tilfældighed," sagde Seager. Ved afslutningen af ​​Kalteneggers bachelorstudie havde hun lokket finansiering fra EU og inviteret sig selv ind på et åbent sted på et observatorium på Tenerife på De Kanariske Øer. Der tilbragte hun lange, kaffefyldte nætter på at jage exoplaneter, lyttede til en postdocs Dire Straits-album på loop, før hun snublede udenfor for at se solen stå op over et lavastrødt landskab.

I mellemtiden gik rumbureauerne ind i handlingen. I 1996 offentliggjorde en NASA-administrator, Dan Goldin, en plan, der effektivt ville have sprintet lige fra opdagelsen af ​​de første gasgigantiske exoplaneter og hele vejen til endezonen. Hans plan opfordrede til massive rumbaserede observatorier, kaldet Terrestrial Planet Finders, der kunne tage detaljerede spektroskopiske målinger af fremmede Jorder og bryde deres lys i dets komponentfarver for at forstå deres kemiske sammensætning.

Endnu bedre, Goldin ønskede faktiske billeder af planeter. I 1990 havde NASAs Voyager-sonde, på Sagans foranledning, taget et foto af hjemmet fra ud over Neptuns kredsløb, hvilket reducerede hele vores levende, åndedrætte, skrøbelige verden til en lyseblå prik suspenderet i et tomrum. Hvad hvis vi kunne se endnu en lyseblå prik derude, der blinker i det sorte?

Den Europæiske Rumorganisation udstrakte sin egen version af en tvillingespejder-, livsfindende mission, kaldet Darwin. Kaltenegger, der dengang var 24, søgte om at arbejde på det og fik jobbet. "Jeg spurgte mig selv: Hvis du lever i en tid, hvor du kan finde ud af, om vi er alene i universet, og om jeg kan hjælpe?" sagde hun til Cornell med en turkis perlehalskæde, der symboliserede en lyseblå prik, og balancerede en tekop på hendes knæ. "Når jeg ser tilbage på mit liv, er det nok det, jeg gerne vil have gjort." Hun fik til opgave at overveje missionens design-afvejninger og udarbejde en liste over stjerner, som Darwins flåde af teleskoper skulle scanne for planeter; sideløbende forfulgte hun sin doktorgrad.

Men i 2000'erne smuldrede visioner af store rumvæsenjagtteleskoper på begge sider af Atlanten. Darwin-studier gik i stå i 2007. En af grundene var JWST's egen aftagende udviklingsplan, som tærede budgetter og opmærksomhedsspænd. En anden var videnskabelig tvivl: På det tidspunkt havde astronomerne ingen anelse om, hvilken brøkdel af Mælkevejens stjerner der har klippeplaneter med mulighed for et stabilt, tempereret klima.

Den fraktion ville vise sig at være omkring én ud af fem, som afsløret af Kepler-rumteleskopet, der blev opsendt i 2009 og fortsatte med at opdage tusindvis af exoplaneter. En Terrestrial Planet Finder-mission, hvis man skulle genopstå, ville have masser af steder at pege på.

Siden Keplers lancering har pragmatiske kompromisser dog fået astrobiologer til at drømme mindre og lede deres ressourcer ned ad en ydmygere vej. Et observatorium som Darwin kunne have udvalgt signalet fra en klippeplanet ved siden af ​​en meget lysere stjerne - en udfordring, der ofte sammenlignes med at tage et billede af en ildflue, mens den flyver rundt i et søgelys. Men nu er der en anden, billigere måde.

Seager og Harvard-astronomen Dimitar Sasselov drømt op den alternative metode i 2000 — en måde at snuse ind i en exoplanets atmosfære, selvom lyset fra planeten og dens stjerne blandes sammen. Først kigger teleskoper efter planeter, der "transiterer" og krydser foran deres stjerne set fra Jordens perspektiv, hvilket forårsager en lille formindskelse af stjernelyset. Disse transitter er rig på information. Under en transit spirer en stjernes spektrum nye bump og vrikker, fordi noget af stjernelyset skinner gennem atmosfærens ring rundt om planeten, og molekyler i atmosfæren absorberer lys af bestemte frekvenser. Kunstfærdig analyse af de spektrale vrikker afslører den høje højdekemi, der er ansvarlig. Hubble-rumteleskopet begyndte at teste denne teknik i 2002, finde natriumdamp omkring en fjern gasgigantplanet; sammen med andre teleskoper har den siden gentaget tricket på snesevis af mål.

Nu skulle universet bare hoste nogle passende jordlignende verdener op at se på.

Exoplanetundersøgelser så ud til at støde på masser af overkogte Jupitere og understørrelse Neptuner omkring andre stjerner, men klippeplaneter med potentiale for flydende vand forblev knappe indtil Kepler-æraen. I midten af ​​2010'erne havde Kepler vist, at verdener på størrelse med jorden er almindelige; den opdagede endda nogle potentielt beboelige, der passerede foran deres stjerner, som parret Kaltenegger, der var modelleret for Borucki. Alligevel var de specifikke eksempler, Kepler viste, for langt væk til en god opfølgningsundersøgelse. I mellemtiden fandt astronomer i 2016 ud af, at den nærmeste stjerne på Jorden, Proxima Centauri, har en potentielt beboelig planet på Jorden. Men den planet passerer ikke sin stjerne.

I 2009 tilføjede Kaltenegger, dengang på Harvard og formede feltet i sin egen ret, og en samarbejdspartner, Wesley Traub, endnu en kvalifikation. De tænkte på, hvad der skulle til for en fremmed civilisation opdage biosignaturgasser på Jorden — en planet med et relativt stramt tæppe af atmosfære, der passerer en lysende stjerne. De indså, at et teleskop som JWST kun ville se bittesmå signaler fra atmosfæriske gasser under hver transit, så for at opnå nogen statistisk sikkerhed, ville astronomer være nødt til at observere snesevis eller endda hundredvis af transitter, hvilket ville tage år. På baggrund af denne indsigt begyndte astronomer at søge Jorden i tætte kredsløb omkring svagere, koldere røde dværgstjerner, hvor atmosfæriske signaler vil blive mindre overdøvet af stjernelys og transitter gentages hyppigere.

Kosmos kom igennem. I 2017 annoncerede astronomer opdagelsen af ​​syv klippeplaneter omkring en rød dværgstjerne kaldet TRAPPIST-1. Så i september dukkede SPECULOOS-2-systemet op som en backup. Disse stjerner er tæt på. De er mørke og røde. De har hver især flere klippeplaneter, der passerer. Og fra og med sommeren er JWST oppe og køre endnu bedre end forventet. Det vil bruge en betragtelig brøkdel af de næste fem år på at stirre hårdt på disse rodede kloder af sten og kemikalier, der snurrer rundt om deres mærkelige stjerner. For teoretikere som Kaltenegger, der gik fra at dagdrømme om alternative jorder til at udslette forudsigelser om deres atmosfæriske kemi, har årtiers forventninger givet plads til en langsom indfadning af snoede spektre på computerskærme.

Glødende Alien Lady

I over to år var Kalteneggers kontor - det samme som Sagan plejede at arbejde på - frosset i tid. Først kom pandemien, derefter et sabbatår. I august var hun tilbage og gik frem på sin tavle med en tusch i hånden og gennemgik en liste over ideer, der ikke ville se malplacerede ud i forfatterværelset på en Star Trek serie. (Gaia og SETI. Mørke oceaner. Ozon. Land. Lave oceaner. Jern?) "Dette er den sjove del," sagde hun og slog igennem emnerne i artikler, hun allerede har udgivet.

Kaltenegger blev den stiftende direktør for Carl Sagan Institute i 2015 efter ophold på Harvard, dengang i Heidelberg, hvor hun drev sit første laboratorium. En dag under hendes ophold i Heidelberg kom der en mail fra Jonathan Lunine, lederen af ​​astronomiafdelingen hos Cornell, og spurgte, om hun ville tale om vigtige muligheder. "Jeg går, åh min Gud, det er en 'kvinde i videnskab'-begivenhed. På et vist tidspunkt får man for mange af de invitationer.” Lunine søgte i stedet at ansætte en ny professor. Kaltenegger svarede, at hun hellere ville arbejde på et tværfagligt, astrobiologi-fokuseret institut. Så før en her, foreslog han.

En nylig morgen sad vi i en have på campus ikke langt fra instituttet, flankeret af rhododendron. Mens plettet sollys filtrerede ned, hoppede en lille fugl op ad en træstamme, en cikade summede, og dronen fra en plæneklipper rykkede nærmere og derefter længere væk. Dette var åbenbart en beboet verden.

Kalteneggers lager i handel er fantasi: både den slags, som astronomer stoler på, når de planlægger et rumteleskop til $10 milliarder som JWST, og den mere poetiske slags, der ophidser offentligt publikum. Så hvordan så denne scene ud for hende?

Hun så op. Træerne havde grønne blade, ligesom de fleste kendte organismer, der udfører fotosyntese. De havde udviklet sig til at drage fordel af vores gule sol og dens rigelige stråling af synligt lys, ved at bruge pigmenter, der snupper blå og røde fotoner, mens de lod grønne bølgelængder hoppe væk. Men planter omkring koldere stjerner, som er mere grådige efter lys, kan antage mørkere nuancer. "I mit sind, hvis jeg vil, forvandler den sig bare fuldstændigt med os i haven, hvor vi sidder under en rød sol," sagde hun. "Alt er lilla omkring dig, bag dig," inklusive bladene.

Uhyggelige dal-versioner af Jorden har været stærkt indeholdt i Kalteneggers tænkning i to årtier, på grund af en nagende tvivl, hun udviklede under sit arbejde på Darwin-missionen i begyndelsen af ​​2000'erne.

Målet på det tidspunkt var at sammenligne spektre fra klippefyldte, tempererede planeter med, hvordan Jordens spektrum ville se ud langt væk, og søge iøjnefaldende signaler som et overskud af ilt på grund af udbredt fotosyntese. Kalteneggers indvending var, at dens atmosfære i de første 2 milliarder år af Jordens eksistens ikke havde ilt. Derefter tog det endnu en milliard år for ilt at bygge op til høje niveauer. Og denne biosignatur ramte sin højeste koncentration ikke i Jordens nuværende spektrum, men under et kort vindue i den sene kridtperiode, hvor proto-fugle jagtede kæmpe insekter gennem himlen.

Uden en god teoretisk model for, hvordan Jordens eget spektrum har ændret sig, frygtede Kaltenegger, kunne de store planetfindingsmissioner let gå glip af en levende verden, der ikke matchede en snæver tidsmæssig skabelon. Hun havde brug for at forestille sig Jorden som en exoplanet, der udviklede sig gennem tiden. For at gøre dette tilpassede hun en af ​​de første globale klimamodeller, udviklet af geovidenskabsmanden James Kasting, som stadig indeholder referencer til 1970'ernes magnetbåndsæra, den opstod i. Kaltenegger udviklede denne kode til et skræddersyet værktøj, der ikke kun kan analysere Jorden gennem tiden, men også radikalt fremmede scenarier, og det forbliver hendes labs arbejdshest.

Dagen efter vores snak i haven sad jeg på kontoret ved siden af ​​Kalteneggers og kiggede over skulderen på postdoc Rebecca Payne, mens vi begge skelede til stramme tekstlinjer på sort baggrund. "Hvis jeg ikke går med et sort farveskema, vil mine øjne ved udgangen af ​​dagen gerne falde ud af mit hoved," sagde hun.

Payne og hendes kolleger giver deres software grundlæggende fakta om en planet, såsom dens radius og kredsløbsafstand og typen af ​​dens stjerne. De gætter derefter på dens mulige atmosfæriske sammensætning og kører deres modeller for at se, hvordan planetens atmosfære ville se ud gennem æonerne. Da de gjorde dette til SPECULOOS-2c, så de virtuelle kemikalier badet i virtuelt stjernelys stige, falde og udslette hinanden gennem simulerede kemiske reaktioner. Den imaginære atmosfære faldt til sidst ind i en ligevægt, og softwaren sprang ud af et bord. Payne trak en op på skærmen. Hun rullede med musen hen over række efter række og viste gæt på den nye planets temperatur og kemi i forskellige højder. Ved hjælp af denne information kunne hun og hendes kolleger identificere særligt rigelige forbindelser, som JWST eller et andet instrument måske kunne se.

På hjemmesiden for oprettelse af en konto skal du indtaste postnummeret for dit service-eller faktureringsområde i feltet, der er markeret (A) på billedet ovenfor. Jord-gennem-tid undersøgelse på, følger mange af Kalteneggers papirer det samme mønster. Hendes trick er at samle det, vi ved om Jordens egen rigdom, i hendes teoretiske håndflade og derefter dreje det som en basketball langs forskellige akser. Hvad hvis vi spole det tilbage i tide? Hvad hvis en fremmed jord havde en anden geologi? En anderledes atmosfære? En overflade i hele havet? Hvad hvis den kredsede om en rød sol eller en hvid dværgs brændende varme aske?

I 2010 for eksempel hun fandt at den på det tidspunkt kommende JWST skulle kunne udlede tilstedeværelsen af ​​gasser fra et vulkanudbrud som Mount Pinatubo-udbruddet i Filippinerne i 1991, hvis en lignende begivenhed fandt sted på en exoplanet. Eller det kunne identificere verdener styret ikke af kulstofkredsløbet mellem overfladen og atmosfæren (som på Jorden), men i stedet af svovl frigivet af vulkaner og derefter nedbrudt af stjernelys. Sådanne klimacyklusser betyder noget, når du forsøger at identificere biosignaturgasser, og også fordi de er en del af planeternes større fysik. "Biosignaturer sidder bare der som kirsebæret på toppen af ​​kagen, men dybest set er der en masse kage at spise," sagde Sasselov, der samarbejdede med Kaltenegger om disse projekter.

Uden for sin atmosfæriske modellering har Kaltenegger også brugt det sidste årti på at gennemsøge Jorden for at samle noget af en astrobiologs kuriositeter: en offentlig database med mærkelige spektre. Hvis det lykkes astronomer at finde en unormal vrikke i et exoplanetspektrum, kan hendes database give nøglen til at tyde det.

På en tur til Yellowstone National Park forundrede Kaltenegger sig for eksempel over flerfarvede mikrobielle pletter på overfladen af ​​varme damme. Det fik hende og kollegerne til at dyrke 137 bakteriearter i petriskåle offentliggøre deres spektre. "Der er sandsynligvis ikke en farve i regnbuen, som du ikke kunne finde på Jorden lige nu," sagde Lynn Rothschild, en syntetisk biolog ved NASAs Ames Research Center og en samarbejdspartner på projektet. Inspireret af en anden kollegas arbejde med at bore iskerner i Arktis, isolerede Kalteneggers gruppe 80 kold-elskende mikrober, der ligner det, der kan udvikle sig på en isplanet, udgivelse af en referencedatabase af disse spektre i marts.

Andre verdener kan være biofluorescerende. På Jorden beskytter biofluorescerende organismer som koraller sig selv mod ultraviolet lys ved at absorbere det og genudsende det som synligt lys. I betragtning af at planeter i røde dværgstjernesystemer som TRAPPIST-1 er badet i ultraviolet stråling, hævder Kaltenegger, at fremmed liv der kunne udvikle en lignende proces. (Hun er sidenhen blevet omtalt som "den glødende fremmede dame.") Hun planlægger også at opnå en række spektre, der repræsenterer mulige lava-verdener; en geoforskerkollega og en nyankommen postdoc begynder snart at smelte sten.

Efterhånden som hendes publikationsliste er vokset, har Kaltenegger oplevet både mulighederne og fornærmelserne hos en kvindelig videnskabsmand med stigende stjerne. Engang, da hun filmede en IMAX-shorts i Hawaii på jagt efter liv, klædte producenterne hende i shorts for at matche deres forestilling om en videnskabsmand, Laura Derns. Jurassic Park Karakter; beslutningen krævede derefter mere makeup for at dække alle myggestik.

Inden for et tæt sammentømret felt, der er tvunget til at dele begrænsede mængder af teleskoptid, er hun en sprudlende, varmende tilstedeværelse, sagde samarbejdspartnere. Hendes fingre væver sig gennem luften, mens hun taler; sætninger og historier har en tendens til at stige til store latterudbrud. "Hun underskriver hver tekst til mig 'kram'," sagde Rothschild. "Jeg har ikke nogen anden kollega, der gør det."

Første prikker på kortet

De første biosignaturer vil være små, tvetydige signaler, der udsættes for stridende fortolkninger. Faktisk er nogle påstande allerede dukket op.

Det mest relevante casestudie rystede astronomiverdenen i efteråret 2020. Et team, der inkluderer Seager annoncerede at de havde set en usædvanlig forbindelse kaldet phosphin i den øvre atmosfære af Venus, en kvælende, syrevasket planet, der typisk afvises som steril. På Jorden produceres fosphin almindeligvis af mikrober. Mens nogle abiotiske processer også kan fremstille forbindelsen under visse forhold, antydede holdets analyse, at disse processer sandsynligvis ikke ville forekomme på Venus. Efter deres opfattelse efterlod det små flydende venusiske organismer som en plausibel forklaring. "Livet på Venus?" det New York Times overskrift spekulerede.

Udenfor dannede grupper modsatrettede lejre. Nogle eksperter, bl.a Victoria Meadows, en exoplanetatmosfæremodeller ved University of Washington, der bruger en lignende tilgang til Kalteneggers, genanalyserede Venus-dataene og konkluderede, at phosphinsignalet blot var et fatamorgana: Kemikaliet er der ikke engang. Andre, herunder Lunine på Cornell, hævdede, at selvom fosphin er til stede, kan det faktisk komme fra geologiske kilder.

Kaltenegger anser disse kritikker for gyldige. Efter hendes opfattelse fremhæver phosphin-sagaen et feedback-sløjfe mellem videnskab og videnskabsfinansiering, der også kan indvikle fremtidige kandidatbiosignaturer. På tidspunktet for phosphin-annonceringen var NASA i de sidste faser af valget mellem fire små solsystemmissioner, hvoraf to var Venus-bundet. Den følgende sommer meddelte NASA, at de to var blevet udvalgt til at flyve. Fosphinundersøgelsen "var en fantastisk måde at få godkendt missioner til Venus," sagde Kaltenegger og brød ud i latter. "Det er den sarkastiske holdning." (Jane Greaves, hovedforfatteren af ​​phosphinundersøgelsen, sagde, at hendes team ikke overvejede missionsudvælgelsesprocessen, og tidspunktet for papiret var en tilfældighed.)

Den næste fase i jagten på exoplanet-biosignaturer afhænger af, hvad JWST afslører om TRAPPIST-1-planeterne. At se faktiske biosignaturer i deres himmel kan være usandsynligt. Men teleskopet kunne detektere kuldioxid og vanddamp i den slags forhold, som de Jord- og Venus-baserede modeller forudsiger. Dette ville bekræfte, at modelbyggere har et anstændigt greb om, hvilke geokemiske cyklusser der betyder noget på tværs af galaksen, og hvilke verdener der virkelig kan være beboelige. At se noget mere uventet ville hjælpe forskerne med at rette deres modeller.

En mere dyster mulighed er, at disse planeter slet ikke har atmosfære. Røde dværgstjerner som TRAPPIST-1 er kendt for at udsende soludbrud, der kan fjerne alt andet end blottet sten. (Kaltenegger tvivler på dette og hævder, at planeternes gasformige emissioner bør fortsætte med at genopbygge deres himmel.)

I anden halvdel af dette årti vil data fra flere planetpassager have hobet sig op, nok til, at astronomer ikke bare kan lede efter kemi på disse verdener, men også undersøge, hvordan givne molekyler vokser og aftager fra sæson til sæson. På det tidspunkt kunne supplerende observationer føje til dataene. Adskillige nye, svimlende store observatorier er planlagt til at åbne bassin-størrelse spejle til kosmos begyndende i 2027 - inklusive det største af alle, Extremely Large Telescope i Chile. Disse teleskoper vil være følsomme over for forskellige bølgelængder af lys, end JWST er, og undersøger et alternativt sæt spektrale træk, og de burde også være i stand til at studere planeter uden for transit.

Alle disse instrumenter mangler stadig, hvad biosignaturjægere virkelig ønsker, hvad de altid har ønsket: en af ​​de gigantiske rumbaserede terrestriske planetfindere. Tidligere i år, da National Academy of Sciences udgav en indflydelsesrig, dagsordensættende rapport kaldet decadal survey, som opsummerer astronomisamfundets ideer om, hvad NASA burde prioritere, udskyde de reelt et stort skub på spørgsmålet til 2030'erne.

"Jeg har tænkt over det her: Hvad hvis det ikke er os?" sagde Kaltenegger. "Hvad hvis det ikke er vores generation?" Baseret på det hurtigste et sandt næste-generations planetjagtteleskop kunne flyve, regner hun med, at den mest sandsynlige kandidat til at lede en sådan mission sandsynligvis er i gang med gymnasiet nu.

Så igen har hendes kohorte af tidlige exoplanetforskere altid været drømmere, sagde hun. Og videnskab har altid været en intergenerationel aktivitet.

Hun sad på sit kontor, som var Sagans, og skitserede en specifik scene. En langt fremmed voyager går op ad broen af ​​et afgående rumfartøj som Enterprise, klar til at rejse til en ny verden. Kaltenegger er sikker på, at hun ikke selv vil være på skibet, men, sagde hun, "i mit sind ser jeg dem med dette gamle stjernekort." Det antikke kort ville markere placeringen af ​​kandidat-levende planeter. Det ville sandsynligvis være forældet, kun medbragt af sentimentale årsager. "Men jeg vil være den person, der sætter de første prikker på dette kort."