Tilstedeværelsen af lattergas i atmosfæren af jordlignende exoplaneter kan være en signatur på tilstedeværelsen af udenjordisk liv - ifølge en undersøgelse udført af forskere i USA ledet af Edward Schwieterman ved University of California, Riverside.
Ved at bruge avancerede computermodeller til at understøtte deres forslag, mener holdet, at dets arbejde kunne tilbyde vigtig indsigt til exoplanetundersøgelser af nuværende og fremtidige observatorier - herunder James Webb Space Telescope (JWST).
Astronomer kender til mere end 5000 exoplaneter - som er planeter, der kredser om andre stjerner end Solen - og det antal bliver ved med at vokse. Efterhånden som teleskoper forbedres, bliver astronomerne bedre til at bestemme sammensætningen af exoplanetatmosfærer, og disse målinger spiller en vigtig rolle i søgen efter udenjordisk liv. Dette gøres ved at lave spektroskopiske målinger på stjernelys, der er passeret gennem exoplanetatmosfærer.
På jagt efter livet
Vi har aldrig set liv på en anden planet, så vi ved ikke præcis, hvordan det ville påvirke exoplanetatmosfærer. I stedet identificerer astrobiologer kemikalier i Jordens atmosfære, der er forbundet med tilstedeværelsen af liv, og søger efter disse "biosignaturer".
Det er her lattergas (også kendt som lattergas) kommer ind. Selvom det ikke er specielt almindeligt i Jordens atmosfære i dag, foreslår Schwieterman og kolleger, at gassen kunne have været rigelig i tidligere epoker af Jordens historie.
Giftige gasser i beboelig zone kan hindre fremkomsten af fremmede liv
Dinitrogenoxid produceres af nogle levende organismer på Jorden, så det er muligt, at det kan forekomme i atmosfæren på nogle exoplaneter, der rummer liv. Her på Jorden er der dog naturlige processer, der holder atmosfæriske lattergasniveauer meget lave. Men på andre planeter kan en overflod af dinitrogenoxid skyldes lave niveauer af metalkatalysatorer og biologiske enzymer, der nedbryder forbindelsen. En anden mulighed er, at den stjernestråling, der modtages af nogle exoplaneter, ikke er så effektiv som sollys til at ødelægge dinitrogenoxid. Faktisk kunne nitrogenoxidniveauer i sådanne situationer være høje nok til at blive observeret af teleskoper som JWST.
Schwietermans team udforskede denne idé ved at udvikle en biogeokemisk model, der kvantificerer den sandsynlige overflod af lattergas i atmosfæren af jordlignende exoplaneter, der kredser om hovedsekvensstjerner. Ved at koble deres model til fotokemiske og spektrale modeller beregnede forskerne også, at dinitrogenoxid kunne opbygges til påviselige niveauer inden for en række atmosfæriske forhold. Dette kan omfatte TRAPPIST-1 system, hvor så mange som fire planeter ser ud til at kredse inden for den beboelige zone af deres kolde røde dværgværtsstjerne.
Selvom dinitrogenoxid også kan produceres af ikke-biologiske kilder, såsom lynnedslag, viste holdet, at mængden af produceret gas ville være størrelsesordener lavere end den producerede af fremmede økosystemer. Baseret på deres resultater håber Schwieterman og kolleger, at JWST sammen med andre teleskoper, der aktivt jager efter tegn på liv i exoplanetariske atmosfærer, vil tilføje lattergas til listen over levedygtige biosignaturer - potentielt bringe opdagelsen af udenjordisk liv et skridt nærmere.
Forskningen er beskrevet i Den astrofysiske tidsskrift.
