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AUSSERIRDISCHES LEBEN
Lebensspuren im Licht ferner Welten
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Freiburg
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6. August 2015

Wissenschaftler haben ein neues Verfahren entdeckt, wie Leben auf Planeten um andere Sonnen aufgespürt werden könnte. Sie zeigten, dass Biopigmente von Pflanzen bestimmte Spuren in dem Licht hinterlassen, das von ihnen reflektiert wird. Mit heute verfügbaren Teleskopen glauben sie so, Leben im System Alpha Centauri nachweisen zu können.

Alpha Centauri B

Um den Stern Alpha Centaui B wurde bislang nur ein Planet entdeckt (künstlerische Darstellung). Sollte sich aber in dem System Leben befinden, könnte es sich - so die Freiburger Wissenschaftler - mit dem neuen Verfahren nachweisen lassen. Bild:  ESO / L. Calçada / Nick Risinger (skysurvey.org)  [Großansicht]

Ein internationales Team hat herausgefunden, dass Biopigmente, sogenannte biologische photosynthetische Pigmente, von Pflanzen spezifische Spuren in dem von ihnen reflektierten Licht hinterlassen. Wären auf einem Planeten Biopigmente als Zeichen für Leben vorhanden, würden diese ihre Signatur im reflektierten Licht hinterlassen und wären nachweisbar. 

Photosynthetische Pigmente sind pflanzliche Substanzen, die bestimmte Wellenlängen des sichtbaren Lichts absorbieren und reflektieren. Dadurch erscheinen sie in den reflektierten Wellenbereichen farbig. Biopigmente befinden sich in Pflanzen, Algen, Bakterien, in der menschlichen Haut sowie im menschlichen Auge und sind für deren farbige Erscheinungen verantwortlich.

So absorbieren zum Beispiel Chlorophyll-Pigmente in Pflanzenblättern blaues bis rotes Licht, reflektieren dagegen einen kleinen Teil des grünen Lichts im sichtbaren Bereich und erscheinen dadurch grün. Davon ausgenommen ist infrarotes Licht, das zur Hälfte reflektiert und zur anderen Hälfte durch das Blatt hindurch geht. Carotinoide absorbieren blaues und rotes, reflektieren aber gelbes Licht und sind deshalb typischerweise rot, orange oder gelb gefärbt.

Das Team stellte nun fest, dass der Teil des sichtbaren Lichts, den verschiedene Pflanzen in Farben reflektieren, in bestimmte Richtungen schwingt - er ist also polarisiert. Jedes Biopigment hinterlässt einen farbigen "Fußabdruck" im polarisierten Licht. Diese Biosignatur können die Forscher mithilfe von Polarisationsfiltern, die ähnlich wie eine Polaroid-Sonnenbrille oder eine 3D-Kinobrille funktionieren, belegen.

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Auch die Signatur im polarisierten Licht von Pflanzen auf fernen Planeten wäre auf diese Weise nachweisbar. Der hohe Kontrast der Biosignaturen in der Polarisation ist entscheidend dafür, sie im überwältigend hellen Sternenlicht zu finden, in dem die exoplanetaren Signale versteckt sind.

"Diese Technik könnte der Schlüssel dazu sein, in dem der Sonne nächstgelegenen Planetensystem Alpha Centauri nach Leben zu suchen", erklärt Prof. Dr. Svetlana Berdyugina vom Physikalischen Institut der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg und dem Freiburger Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik. Vor allem der Stern Alpha Centauri B ist der Astrophysikerin zufolge aufgrund seiner Entfernung von der Erde für die Suche mit Teleskopen optimal. Bislang wurde allerdings noch kein Planet in der bewohnbaren Zone von Alpha Centauri B entdeckt - also dem Abstandsbereich, in dem er sich von seinem Zentralgestirn befinden kann, damit flüssiges Wasser dauerhaft als Voraussetzung für erdähnliches Leben auf der Oberfläche existieren kann.

"Sogar schon bevor ein solcher Planet gefunden wird, können wir mithilfe des Polarisierungsverfahrens nach Biosignaturen suchen, die auf Leben hindeuten", ist Berdyugina überzeugt. Für weiter entfernte Planetensysteme werden deutlich größere Teleskope benötigt. Bis solche Teleskope verfügbar sind, plant das Team im Licht des Alpha-Centauri-Systems nach photosynthetischen Spuren suchen.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift International Journal of Astrobiology erschienen ist.

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Die möglichen Farben ferner Welten - 17. März 2015
Extrasolare Planeten: Wie verrät sich Leben in fernen Atmosphären? - 15. September 2014
HARPS: Planet um Alpha Centauri B entdeckt - 17. Oktober 2012
Venus Express: Venussonde sucht nach Leben - auf der Erde - 13. Oktober 2008
Extrasolare Planeten: Erdähnliche Planeten um Alpha Centauri B? - 10. März 2008
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Universität Freiburg
Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik
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