Waar hangt complex buitenaards leven rond in het universum? Waarschijnlijk niet op planeten die in giftige gassen stoven, volgens een nieuwe studie die het aantal werelden waar wetenschappers het meeste geluk zullen hebben met het vinden van ET drastisch vermindert.
In het verleden hebben onderzoekers de "bewoonbare zone" gedefinieerd op basis van de afstand tussen de planeet en zijn ster; planeten die, net als de aarde, op precies de juiste afstand een baan maken om temperaturen aan te kunnen waarin vloeibaar water op het planetaire oppervlak zou kunnen bestaan, zouden als 'bewoonbaar' worden beschouwd. Maar hoewel deze definitie werkt voor eenvoudige, eencellige microben, werkt deze niet voor complexe wezens, zoals dieren, variërend van sponzen tot mensen, aldus de onderzoekers.
Wanneer rekening wordt gehouden met deze extra parameters - nodig om complexe wezens te laten bestaan - krimpt deze bewoonbare zone aanzienlijk, aldus de onderzoekers. Zo zouden planeten met een hoog gehalte aan giftige gassen, zoals kooldioxide en koolmonoxide, van de hoofdlijst afvallen.
"Dit is de eerste keer dat de fysiologische grenzen van het leven op aarde de verspreiding van complex leven elders in het heelal voorspellen", aldus co-onderzoeker Timothy Lyons, een vooraanstaande professor in de biogeochemie en directeur van het Alternative Earths Astrobiology Center op zei de University of California, Riverside (UCR) in een verklaring.
Om dit te onderzoeken, creëerden Lyons en zijn collega's een computermodel van het atmosferische klimaat en fotochemie (een veld dat analyseert hoe verschillende chemicaliën zich gedragen onder zichtbaar of ultraviolet licht) op een reeks planeten. De onderzoekers keken eerst naar de voorspelde niveaus van koolstofdioxide, een gas dat dodelijk is op hoge niveaus, maar ook nodig is om de temperaturen boven het vriespunt te houden (dankzij het broeikaseffect) op planeten die ver van hun gaststerren draaien.
"Om vloeibaar water aan de buitenrand van de conventionele bewoonbare zone vast te houden, zou een planeet tienduizenden keer meer koolstofdioxide nodig hebben dan de aarde vandaag heeft", aldus hoofdonderzoeker Edward Schwieterman, een NASA-postdoctoraal onderzoeker die bij Lyon werkt, zei in de uitspraak. 'Dat is ver boven de niveaus waarvan bekend is dat ze giftig zijn voor het leven van mens en dier op aarde.'
Zodra de kooldioxidetoxiciteit in de vergelijking is verwerkt, wordt de traditionele bewoonbare zone voor eenvoudig dierenleven in tweeën gesneden, aldus de onderzoekers. Voor een complex leven zoals mensen, dat gevoeliger is voor een hoog kooldioxidegehalte, krimpt deze veilige zone tot minder dan een derde van het traditionele gebied, vonden de onderzoekers.
Onder de nieuwe parameters hebben sommige sterren geen veilige zone voor hun leven; dat omvat Proxima Centauri en TRAPPIST-1, twee van de naaste buren van de zon. Dat komt omdat planeten rond deze zonnen waarschijnlijk hoge concentraties koolmonoxide bevatten, aldus de onderzoekers. Koolmonoxide kan zich binden aan hemoglobine in dierlijk bloed, en zelfs kleine hoeveelheden ervan kunnen dodelijk zijn. (Omgekeerd stelde een andere recente studie dat koolmonoxide een teken kan zijn van buitenaards leven, maar zoals Schwieterman het uitdrukte: "dit zouden zeker geen goede plaatsen zijn voor menselijk of dierlijk leven zoals we dat op aarde kennen.")
De nieuwe richtlijnen kunnen onderzoekers helpen het aantal planeten in te korten waar tekenen van buitenaards leven veelbelovend lijken, een zegen voor het veld, aangezien er bijna 4.000 bevestigde planeten zijn die in een andere baan dan de zon draaien.
"Onze ontdekkingen bieden een manier om te beslissen welke van deze talloze planeten we in meer detail zouden moeten observeren", bestuderen co-onderzoeker Christopher Reinhard, een voormalige UCR-student die nu assistent-professor Aard- en atmosferische wetenschappen is aan het Georgia Institute of Technology , zei de verklaring. "We zouden planeten kunnen identificeren die anders bewoonbaar zijn, met kooldioxide- of koolmonoxideniveaus die waarschijnlijk te hoog zijn om een complex leven te ondersteunen."
