K2-18b Dimethylsulfid?

SFF-TWRiker

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Bei dem o.g. 124 Lichtjahre entfernten Exoplaneten war schon bekannt, dass dort Wasser, Wasserstoff und Helium sind.
Jetzt hat das JWST dort Methan und Kohlendioxid sicher entdeckt. Es gibt Indizien auch für Dimethylsulfid (DMS), die Daten sind aber noch nicht "robust".
Der Planet hat etwa 8 Erdmassen und 2,7 Erdradien. Die Dichte ist aber deutlich geringer als bei der Erde. Der Abstand um seinen roten Zwergstern beträgt etwa 0,15 AU. Flüssiges Wasser kann es dort also geben.
 

SFF-TWRiker

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Wie wahrscheinlich ist es, dass -> in der Natur <- Aluminiumoxid, Schwefelwasserstoff und Methanol zusammen reagieren?
 

TomTom333

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Der Abstand um seinen roten Zwergstern beträgt etwa 0,15 AU. Flüssiges Wasser kann es dort also geben.
Spannend finde ich, dass er trotz seiner "Nähe" zum Stern nicht wie der Mond rotationsgebunden sein muss.
Selbst wenn der Zwergstern viele Ausbrüche hat, halten Atmosphäre und obere Wasserschicht die tötliche Strahlung ab. An den Black-Smokern, könnte es nur so wimmeln von Algen und "Dinos"
Schöne Vorstellung wie ich finde...
 

Yadgar

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Es sieht ja alles danach aus, als hätte man mit K2-18b erstmals einen "hyzeanischen" Planeten entdeckt, also etwas zwischen Supererde und Sub-Neptun: Tausende Kilometer dicke Wasserstoff-Methan-Kohlendioxyd-Atmosphäre, darunter ein viele hundert Kilometer tiefer Ozean... müsste sich auf dessen Boden nicht aufgrund des gewaltigen Wasserdrucks (zumal die Schwerkraft von K2-18b auf das 1,3fache der irdischen geschätzt wird) eine wiederum kilometerdicke Schicht aus Hochdruckeis bilden, die effizient das Herauslösen von Mineralien aus der Gesteinskruste (oder besser -mantel) verhindert? Das ist für chemische Evolution gewöhnlich der Showstopper...
 

SRMeister

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es scheint Neuigkeiten zu K2-18b zu geben.
Daraufhin haben die Forscher um den Astronomen Nikku Madhusudhan noch genauer hingeschaut. Und letzte Analysen der Bilder des James-Webb-Teleskops zeigen offenbar weitere wichtige Moleküle, die zur Bildung von Leben notwendig sind. Dieses Mal wurde Dimethyldisulphid (DMDS) gefunden, das auf der Erde ebenfalls nur von Organismen produziert werden kann.

Quelle: T-Online

Naja, die Mainstream-Medien überschlagen sich mal wieder mit "Beweise für Leben" usw. aber trotzdem interessant.
 

SFF-TWRiker

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Im Bericht von New Scientist wird immerhin von den Besten bisher vorliegenden Evidenzen von außerirdischem Leben geschrieben.
Die Frage ist jetzt, wie kommt man von 3-sigma auf 5-sigma? Das ist noch eine hohe Hürde.

Aber wie kann man sich erklären, dass die Konzentration von DMS in der Atmosphäre des Exos 1000 mal höher sein soll als in der irdischen Atmosphäre?
Man muss wohl fragen, was DMS in der irdischen Atmosphäre spaltet und damit wohl nicht in der des Exos ist?

Parallel empfehle ich den entsprechenden Thread im Forum von raumfahrer.net .

Edit: Die Atmosphäre des Exos würde stark nach Meeresalgen, der "Gemeinen Stinkmorchel" und Schimmel stinken.
Das wäre also kein Paradis für höher entwickeltes irdisches Leben.
 
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Monod

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Aber wie kann man sich erklären, dass die Konzentration von DMS in der Atmosphäre des Exos 1000 mal höher sein soll als in der irdischen Atmosphäre?
Was man detektiert, sind die Verhältnisse in den oberen Atmosphärenschichten, wo das Sternenlicht gerade noch durchschimmert, so dass man ein Absorptionsspektrum gewinnen kann. Die unteren Atmosphärenschichten entziehen sich der Beobachtung, zumal es sich bei dem Exoplaneten um einen Ozeanplaneten zu handeln scheint, wo Wasserdampf die Atmosphäre dominiert.

Da es sich hier um stark reduzierende Verhältnisse handelt, was beim Vorhandensein von Wasserstoff sowie Methan naheliegt, dürften auch die Hydride von Stickstoff und Schwefel in der Atmosphäre präsent sein, also Ammoniak und Schwefelwasserstoff. Unter den Verhältnissen in den oberen Atmosphärenschichten sind die Gase dort dem Sternenwind ausgesetzt, der die Verbindungen in Radikale aufspaltet. Methan spaltet sich dann in Methylradikale und atomaren Wasserstoff auf, der seinerseits wieder sehr reaktionsfreudig ist. Schwefelwasserstoff hingegen wird in Sulfidradikale und Hydrosulfidradikale gespalten, wobei ebenfalls atomarer Wasserstoff entsteht.

Treffen zwei Methylradikale mit einem Sulfidradikal zusammen, verbinden sie sich zu Di-Methyl-Sulfid:

CH3+ + -S- + CH3+ ---> CH3-S-CH3

Trifft ein Methylradikal mit einem Hydrosulfidradikal zusammen, entsteht Methyl-Hydrosulfid, welches sich mit einem weiteren Methyl-Hydrosulfid-Molekül zu Di-Methyl-Di-Sulfid verbindet, wobei als Zwischenschritt wieder eine Radikalbildung erfolgt, bei der atomarer Wasserstoff entsteht:

CH3-SH ---> CH3-S- + H+

CH3-S- + CH3-S- ---> CH3-S-S-CH3

Darüber hinaus ist über diesen Weg auch die Synthese von Di-Methyl-Sulfid denkbar, wenn sich ein weiteres Methyl-Radikal anlagert:

CH3-S- + CH3+ ---> CH3-S-CH3

Beide Verbindungen sind unter sauerstofffreien Bedingungen chemisch stabil, so dass sie sich dort anreichern können und langfristig ein stabiles Gleichgewicht zwischen Synthese und Abbau unter den dort herrschenden Verhältnissen unter Einfluss des Sternenwindes entsteht, der ja die bekannte ionisierende Wirkung hat, unter der die Bildung der Radikale erfolgt.

Ergänzung: Unter den gegebenen Voraussetzungen erscheint mir Radikal-Chemie am wahrscheinlichsten und am plausibelsten. Der Umweg über speziellere Ausgangsstoffe und Katalysatoren muss hierbei nicht gegangen werden. Ich erwarte daher bei der labortechnischen Nachstellung der abiogenen Synthese von DMS und DMDS einen Weg analog oder ähnlich des von mir nur knapp dargestellten über Radikale, die sich frei kombinieren und dabei u.a. die genannten Schwefelverbindungen hervorgehen lassen.
 
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