Es gibt große Räume im Raum, in denen das Leben sein Zuhause nennen kann, und die Aussicht von einem solchen Haus wird einfach atemberaubend sein. In der Milchstraße schweben viele Millionen kalte braune Zwerge allein - substellare Objekte, die ein Vielfaches der Masse des Jupiter betragen, aber nicht groß genug sind, um ein Stern zu werden. Neueren Forschungen zufolge hat die Atmosphäre in ihren oberen Schichten ungefähr den gleichen Druck und die gleiche Temperatur wie auf der Erde, weshalb Mikroben, die in aufsteigenden Luftströmungen schwimmen, dort leben können.
Diese Studie erweitert das Konzept einer bewohnbaren Zone um eine Vielzahl von Welten, die bisher nicht einmal als Kandidaten für einen Lebensraum angesehen wurden. "Ein Planet wie die Erde mit einer festen Oberfläche ist überhaupt nicht notwendig", sagt Jack Yates, Planetenwissenschaftler an der Universität von Edinburgh, der die Studie leitet.
Das Leben in der Atmosphäre ist nicht nur für Vögel. Seit vielen Jahren kennen Biologen Mikroben, die mit Luftmassen hoch über der Erdoberfläche treiben. Und 1976 schlug Carl Sagan die Existenz eines Ökosystems vor, das sich in den oberen Schichten des Jupiter entwickeln und Energie aus dem Sonnenlicht erhalten könnte. Es ist nicht ausgeschlossen, dass es eine Art himmlisches Plankton gibt - kleine Mikroorganismen, die er "Sinker" nannte. Und es kann auch "Schwimmer" geben, die Ballons ähneln, die entweder in der Atmosphäre steigen oder fallen und ihren Innendruck ändern. Im Laufe der Jahre haben Astronomen auch die Möglichkeit von Mikroben in der Kohlendioxidatmosphäre über der unwirtlichen Oberfläche der Venus in Betracht gezogen.
Yeats und seine Kollegen verwendeten diese Ideen und Annahmen für Welten, die Sagan nicht kannte. Einige kalte braune Zwerge, die 2011 entdeckt wurden, haben Oberflächentemperaturen um Raumtemperatur oder niedriger, so dass die Bedingungen in der unteren Atmosphäre recht angenehm sein können. Im März 2013 entdeckten Astronomen den Braunen Zwerg WISE 0855-0714, der nur sieben Lichtjahre entfernt ist und Wasserwolken in seiner Atmosphäre hat. Yeats und seine Kollegen beschlossen, Sagans Berechnungen zu modernisieren, um die Größe, Dichte und Lebensstrategie von Mikroben zu bestimmen, die in den bewohnbaren Teilen der riesigen Atmosphäre zu finden sind, die hauptsächlich aus Wasserstoff bestehen. Gehen Sie zu tief und lassen Sie sich zerdrücken oder rösten. Wenn Sie zu hoch steigen, können Sie sich in Eis verwandeln.
In einer solchen Welt sind kleine "Sinker" wie Mikroben in der Erdatmosphäre oder sogar kleinere wahrscheinlicher als Sagans "Schwimmer". Die Autoren einer neuen Studie haben darüber in der neuen Ausgabe des Astrophysical Journal geschrieben. Aber vieles hängt vom Wetter ab. Wenn die Aufwinde auf frei fliegenden Braunen Zwergen stark sind (und es sieht so aus, als ob sie Gasriesen wie Jupiter oder Saturn betrachten), finden schwerere Kreaturen dort möglicherweise ihre Nische. Ohne Sonnenlicht können sie sich von chemischen Nährstoffen ernähren. Beobachtungen von kalten braunen Zwergen zeigen, dass es die meisten Bestandteile gibt, auf deren Grundlage irdisches Leben entstanden ist und existiert: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff, aber nicht Phosphor.
Dies ist eine rein spekulative Idee, aber eine Überlegung wert, sagt der Astrobiologe Duncan Forgan von der University of St. Andrews in Großbritannien, der nicht an der Studie beteiligt war, aber die Teilnehmer kennt. "Dies eröffnet neue Horizonte in Bezug auf die Anzahl der Objekte, die wir betrachten können, vorausgesetzt, sie sind lebenswert."
Bisher wurden nur ein paar Dutzend kühle braune Zwerge entdeckt, obwohl Statistiken besagen, dass es innerhalb von 30 Lichtjahren von der Erde etwa 10 davon geben sollte. Dies sind gute Objekte, die mit dem James Webb-Weltraumteleskop untersucht werden können, das im Infrarotbereich sehr empfindlich ist. wo braune Zwerge am hellsten leuchten. Nach dem Start des Weltraumobservatoriums im Jahr 2018 wird das Teleskop dazu beitragen, das Wetter und die atmosphärische Zusammensetzung dieser Zwerge zu bestimmen, sagt die Astronomin Jackie Faherty, die an der Carnegie Institution for Science in Washington arbeitet. "Wir werden bald hervorragende spektrale Eigenschaften dieser Objekte haben", sagt sie. "Ich denke die ganze Zeit darüber nach."
Die Suche nach Leben erfordert es, die starken spektralen Eigenschaften von mikrobiellen Nebenprodukten wie Methan oder Sauerstoff zu finden und diese dann von anderen Reaktionen und Prozessen zu trennen, sagt Faerty. Eine weitere Aufgabe besteht darin, zu erklären, wie Leben in einer Umgebung entstehen kann, in der es keine Gesteine gibt, die mit Wasser in Form von hydrothermalen Quellen interagieren. Schließlich wird angenommen, dass in ihnen das irdische Leben entstanden ist. Vielleicht hätte sich das Leben durch chemische Reaktionen auf der Oberfläche von Staubpartikeln entwickeln können, die in der Atmosphäre von Braunen Zwergen fliegen. Oder vielleicht ist sie als Reisende auf einem Asteroiden angekommen und hat dann auf dem erbeuteten Brückenkopf Fuß gefasst. "Das Vorhandensein kleiner Mikroben, die in die Atmosphäre der Braunen Zwerge hinein- und herausfliegen, ist großartig", sagt Forgan. "Aber zuerst musst du dorthin gelangen."
Werbevideo:
