De zoektocht naar leven beperkt zich grotendeels tot de zoektocht naar water. We zoeken exoplaneten op de juiste afstanden van hun sterren om water vrij op hun oppervlak te laten stromen, en scannen zelfs radiofrequenties in het "watergat" tussen de 1.420 MHz emissielijn van neutrale waterstof en de 1.666 MHz hydroxyllijn.
Als het gaat om buitenaards leven, is het altijd onze mantra geweest om 'het water te volgen'. Maar nu lijkt het erop dat astronomen hun ogen afwenden van water en naar methaan - het eenvoudigste organische molecuul, dat ook algemeen wordt beschouwd als een teken van potentieel leven.
Astronomen van het University College London (UCL) en de University of New South Wales hebben een krachtig nieuw, op methaan gebaseerd hulpmiddel ontwikkeld om nauwkeuriger dan ooit tevoren buitenaards leven te detecteren.
De afgelopen jaren is er meer aandacht besteed aan de mogelijkheid dat het leven zich naast water ook in andere media kan ontwikkelen. Een van de meest interessante mogelijkheden is vloeibaar methaan, geïnspireerd op de ijzige maan Titan, waar water zo vast is als gesteente en vloeibaar methaan door de rivierdalen stroomt en de poolmeren in stroomt. Titan heeft zelfs een methaancyclus.
Astronomen kunnen methaan op verre exoplaneten detecteren door naar hun zogenaamde transmissiespectrum te kijken. Wanneer een planeet doorgaat, gaat het licht van de ster door een dunne laag van de atmosfeer van de planeet, die bepaalde golflengten van het licht absorbeert. Zodra het sterrenlicht de aarde bereikt, wordt het bedrukt met de chemische vingerafdrukken van de samenstelling van de atmosfeer.
Maar er is altijd één probleem geweest. Astronomen moeten transmissiespectra afstemmen op spectra die in het laboratorium zijn verzameld of op een supercomputer zijn bepaald. En "de huidige methaanmodellen zijn onvolledig, wat leidt tot een ernstige onderschatting van het methaangehalte op planeten", zei co-auteur Jonathan Tennyson van UCL in een persbericht.
Dus gingen Sergei Yurchenko, Tennyson en collega's op pad om een nieuw spectrum voor methaan te ontwikkelen. Ze gebruikten supercomputers om ongeveer 10 miljard regels te berekenen - 2000 keer groter dan welk ander onderzoek dan ook. En ze proefden veel hogere temperaturen. Het nieuwe model kan worden gebruikt om het molecuul te detecteren bij temperaturen boven de aarde, tot 1.500 K.
"We zijn verheugd dat we deze technologie hebben gebruikt om aanzienlijk verder te gaan dan eerdere modellen die beschikbaar zijn voor onderzoekers die het potentiële leven van astronomische objecten bestuderen, en we zijn benieuwd wat ons nieuwe spectrum hen helpt ontdekken," zei Yurchenko.
De tool heeft de manier waarop methaan licht absorbeert in bruine dwergen al met succes gereproduceerd en heeft bijgedragen aan het corrigeren van onze eerdere metingen van exoplaneten. Yurchenko en collega's ontdekten bijvoorbeeld dat de hete Jupiter, HD 189733b, een goed bestudeerde exoplaneet op 63 lichtjaar van de aarde, misschien wel 20 keer meer methaan heeft dan eerder werd gedacht.
De paper is gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences en kan hier worden bekeken.
