(Bildnachweis: Pablo Carlos Budassi/Stocktrek Images/Getty Images)
Astronomen haben entdeckt, dass Schwefel ein Schlüssel dazu sein könnte, unsere Suche nach Leben auf anderen Planeten einzugrenzen. Es ist nicht so, dass Schwefel ein großartiger Hinweis darauf ist, dass ein Planet bewohnt ist. Eher das Gegenteil ist der Fall: Erhebliche Mengen an Schwefeldioxid in der Atmosphäre eines Planeten sind ein gutes Zeichen dafür, dass die Welt unbewohnbar ist und wir sie getrost von der Liste der Kandidaten streichen können.
Einer der heiligen Grale der modernen Astronomie ist die Suche nach Leben auf einem fremden Planeten. Doch das ist eine äußerst schwierige Aufgabe. Es ist unwahrscheinlich, dass das James-Webb-Weltraumteleskop in der Lage sein wird, Biosignaturen – die atmosphärischen Gase, die von Leben erzeugt werden – in irgendeiner nahen Welt zu identifizieren. Und das kommende Habitable Worlds Observatory wird nur ein paar Dutzend potenziell bewohnbare Exoplaneten untersuchen können.
Eine der großen Hürden ist, dass Biosignatur-Spektren normalerweise sehr schwach sind. Eine Möglichkeit, die Liste der potenziellen Kandidaten einzugrenzen, besteht daher darin, sich auf die Fähigkeit eines Planeten zu konzentrieren, Leben zu beherbergen, hauptsächlich in Form von Wasserdampf in seiner Atmosphäre. Wenn ein Planet viel Wasserdampf hat, könnte er eine gute Chance haben, auch Leben zu beherbergen.
Diese Anforderung ist die Grundlage für die bewohnbare Zone, den Bereich um einen Stern, in dem die Strahlung auf einen Planeten nicht zu gering ist, so dass das gesamte Wasser gefriert, und nicht zu stark ist, so dass das Wasser verdampft. In unserem Sonnensystem befindet sich die Venus nahe dem inneren Rand der bewohnbaren Zone, und ihre Oberfläche erreicht unter einer dicken, erstickenden Atmosphäre Temperaturen von über 800 Grad Fahrenheit (427 Grad Celsius). Am anderen Ende ist der Mars im Wesentlichen gefroren, da sein gesamtes Wasser in den Eiskappen der Pole und unter der Oberfläche eingeschlossen ist.
Aber auch die Suche nach Wasser ist schwierig. Aus großer Entfernung ist es zum Beispiel sehr schwierig, die Erde (bewohnt) von der Venus (unbewohnt und geradezu lebensfeindlich) zu unterscheiden. Ihre atmosphärischen Spektren sind einfach zu ähnlich, wenn man nach Wasserdampf suchen will.
In einem kürzlich erschienenen Preprint-Papier stellen Astronomen fest, dass sie ein anderes charakteristisches Gas gefunden haben, das ein nützliches Werkzeug sein könnte, um unbewohnbare Welten von potenziell bewohnbaren zu unterscheiden: Schwefeldioxid.
Warme, feuchte Welten wie die Erde haben sehr wenig Schwefeldioxid in ihrer Atmosphäre. Das liegt daran, dass Regen atmosphärisches Schwefeldioxid aufnehmen und in die Ozeane oder in den Boden spülen kann, wodurch es im Wesentlichen aus der Atmosphäre gereinigt wird.
Und ironischerweise haben Planeten wie die Venus auch sehr wenig Schwefeldioxid. Bei diesem Planeten katalysieren hohe Mengen ultravioletter Strahlung von der Sonne Reaktionen, die Schwefeldioxid in der oberen Atmosphäre in Schwefelwasserstoff umwandeln. Es gibt zwar immer noch eine Menge Schwefeldioxid, aber es tendiert dazu, in die untere Atmosphäre abzusteigen, wo es nicht mehr nachgewiesen werden kann.
Glücklicherweise gibt es noch eine andere Möglichkeit: Planeten um rote Zwergsterne. Rote Zwerge geben nur sehr wenig ultraviolette Strahlung ab. Wenn sich also ein trockener, unbewohnbarer Planet um einen solchen Stern bilden würde, bliebe eine Menge Schwefeldioxid in seiner oberen Atmosphäre.
Astronomen interessieren sich besonders für die Planetensysteme von Roten Zwergen. Ein Grund dafür ist, dass Rote Zwerge die häufigste Sternart in der Galaxie sind. Zum anderen sind viele nahe gelegene Systeme – wie unser nächster Nachbar Proxima Centauri und TRAPPIST-1 – Rote Zwerge, die bekanntermaßen Planeten beherbergen. Das macht sie zu sehr attraktiven Zielen für die bevorstehende Suche nach Leben.
Die neue Technik, die auf Schwefeldioxid basiert, kann uns nicht sagen, welche Planeten Leben beherbergen könnten, aber sie sagt uns, welche Planeten es wahrscheinlich nicht sind. Wenn wir einen Gesteinsplaneten sehen, der einen Roten Zwerg umkreist, und eine Fülle von Schwefeldioxid in seiner Atmosphäre entdecken, ist er wahrscheinlich ähnlich wie die Venus – eine trockene, heiße Welt mit einer dichten Atmosphäre und wenig bis gar keinem Wasser. Kein guter Kandidat für Leben.
Aber wenn wir kein nennenswertes Schwefeldioxid sehen, ist diese Welt wahrscheinlich ein guter Kandidat für eine Folgebeobachtung, um nach Anzeichen von Wasserdampf und, wenn wir Glück haben, Leben zu suchen.
Es wird eine enorme Menge an Detektivarbeit und hartnäckiger Entschlossenheit erfordern, um Leben auf einem anderen Planeten zu finden. Daher ist jeder Hinweis, den wir bekommen können, selbst wenn er auf Schwefeldioxid basiert, um unsere Liste einzugrenzen, willkommen.
