Leben: Spektrometer-Atmosphären-Analyse von Exoplaneten möglich.

[ZA RA]

Hallo,
gute – Neuigkeiten -.

http://www.nature.com/news/2009/090610/full/news.2009.560.html

Endlich, die erstmals, soweit ich weiss, von J. Lovelock erstellte These zur Analyse von Exoplanetarem- Leben, anhand eines – Spektroskopischen – Verfahrens, stellt sich nun als richtig heraus.

Lovelock, der zur Zeit seiner Idee für die Nasa arbeitete und damit und mit anderen Thesen zur Untersuchung von Planetarem-Leben, wohl nicht so gut ankam und die Nasa schliesslich verliess, kann nun die Richtigkeit seiner Überlegungen eingeräumt werden.

Wie die neuen Versuche von Eric Paille auf La Palma zeigen, können anhand der Durchdringung des nahegelegenen Sonnenlichtes, durch die Atmosphäre des jeweilligen Exoplaneten, Lebensformen nachgewiesen werden.

Ganz allg. zu Lovelock´s Ideengut bzgl. - Suche nach Leben -, ein Artikel aus der Wiener Zeitung.
http://www.wienerzeitung.at/DesktopDefault.aspx?TabId=3946&alias=wzo&cob=418212

Einen spezifischen Link bzgl. Lovelocks Streitigkeiten mit der Nasa betreff Spektrometeranalyse von Exoplaneten, werde ich, nach Recherche,
wenn möglich nachreichen.

All(i)en ein schönes Wochende .
Z

 

[Mahananda]

Hallo Z,

das scheint eine Möglichkeit zu sein, noch zielgenauer zu Resultaten hinsichtlich der Verteilung von Biosphären in der Galaxis zu gelangen. Mal sehen, was draus wird ...

Viele Grüße!

 

[ZA RA]

Hallo Mahananda,

schön von Dir zu Lesen.

Ich hoffe doch das es nun, in noch grösseren Schritten, bei der - Findung - von Leben, vorangehen kann.

Was sagst Du zum Beispiel zu Methan in Atmosphären?

Herzliche Grüße
Z

 

[Mahananda]

Hallo Z,

Was sagst Du zum Beispiel zu Methan in Atmosphären?

Methan allein reicht nicht als Biomarker - siehe Gasriesen! Es müsste Methan und Sauerstoff zugleich gefunden werden, da beide Gase nachgeliefert werden müssen, weil sie sich sonst zu CO2 und H2O umsetzen würden.

Viele Grüße!

 

[ZA RA]

Hallo Mahananda,

ganz so würde ich das nicht stehen lassen.

Sicher hast Du generell recht, wenn Du zusätlich auf Sauerstoffvorkommen als - absoluten - Beweis abstellst und der könnte ja nun auch durch die (neue) Technik nachgewiesen werden.... - Man ist das spannend - ...aber... Leben könnte doch auch ohne Sauerstoff entstehen, bzw. müsste Sauerstoff nicht unbedingt Folge von Leben an sich sein.

Wie so oft geht es um Mikroorganismen.

Hier ein paar fundierte Infos vom MPG und was aus der Presse.
http://www.mpg.de/bilderBerichteDok...emitteilungen/2004/pressemitteilung200403011/
http://www.3sat.de/dynamic/sitegen/bin/sitegen.php?tab=2&source=/nano/cstuecke/43605/index.html
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,208735,00.html

Was sagst Du dazu?

Sehr nette Grüße
z

Hier noch ein Video des MPG zum Thema
http://213.155.73.172/tvsender/stations/mpg/index.asp?VideoNr=347&player=2

 

[Mahananda]

Hallo Z,

zu den Links: "Eisenfresser" betreiben Sulfatreduktion und sondern Schwefelwasserstoff ab. H2S und CH4 sind beide reduzierend und stehen sich chemisch "nicht im Wege". Die "Methanfresser" sorgen dafür, dass Methan abnimmt - also auch nichts Ungewöhnliches, das zwingend auf biologische Prozesse hindeutet.

Viele Grüße!

 

[ZA RA]

Hallo Mahananda,

ich bin mir nicht ganz sicher wie ich Deine Antwort deuten soll.
Ich wollte zunächst darauf hinaus, das Leben also Miroorganismen, sich von Methan etc. ernähren können. Siehe Links.
D.h. das wir in Gewässern, die sich unterhalb von Planetenoberflächen, z.B. in Lavahöhlen, (wie auf dem Mars ), zu Seen gebildet haben könnten, durchaus mit Mikroorganismen zu rechnen wäre. Auf der Erde scheinen diese ja auch unter sehr wiedrigen Anfangszuständen erschienen zu sein.

Wenn also Methan in Atmosphären zu finden ist könnte das ein Hinweis sein,
das im Untergrund eventuelle MO an der Arbeit sind, da ein Nährboden vorhanden wäre um diese zu Ernähren.

Es klingt Umständlich, aber das war meine Idee, Leben vermuten zu dürfen auch ohne Sauerstoffanteile in der jeweiligen Exo-Atmosphäre.


Andersrum,
wäre den Deiner Meinung nach, nur dann auf Leben zu schliessen wenn wir ein Sauerstoff-Gemisch nachweisen könnten?

Grüße
z

 

[Mahananda]

Hallo Z,

Wenn also Methan in Atmosphären zu finden ist könnte das ein Hinweis sein,
das im Untergrund eventuelle MO an der Arbeit sind, da ein Nährboden vorhanden wäre um diese zu Ernähren.

Aber wenn die MO im Untergrund Methan verbrauchen, gelangt es u.U. nicht in die Atmosphäre und kann demzufolge nicht nachgewiesen werden, so dass der Rückschluss von "Methan in der Atmosphäre" zu "Methanverbrauchende MO in Höhlenhabitaten" keine Basis hat.

... wäre den Deiner Meinung nach, nur dann auf Leben zu schliessen wenn wir ein Sauerstoff-Gemisch nachweisen könnten?

Es wäre zumindest ein starkes Indiz dafür, dass Wasser gespalten wird, wobei der Wasserstoff verwertet wird, während Sauerstoff sich in der Atmosphäre anreichert, ohne über Oxydationsprozesse verbraucht zu werden - sehr untypisch, wenn zugleich reduzierende Gase vorhanden sind wie Methan oder Schwefelwasserstoff. Die Chemie auf einem solchen Planeten müsste schon einige Umwege gehen, um diese parallelen Vorkommen stabil zu halten. Und solche Umwege verweisen auf Fließgleichgewichte, die diesen Umweg bewerkstelligen können, ohne sich durch Entropie zu verbrauchen - also analog zu unseren Zellen.

Viele Grüße!

 

[ZA RA]

Hallo Z,
Aber wenn die MO im Untergrund Methan verbrauchen, gelangt es u.U. nicht in die Atmosphäre und kann demzufolge nicht nachgewiesen werden, so dass der Rückschluss von "Methan in der Atmosphäre" zu "Methanverbrauchende MO in Höhlenhabitaten" keine Basis hat.

Hallo Mahananda,
nun ich denke so:

Erstens könnte das Methan von Bioprozessen stammen und zweitens , selbst wenn nicht, könnte das Vorhandensein des Methan die Entwicklung von Mikroorganismen stark begünstigen, wie aus den Links MPG Untersuchungen `Erde`ableitbar wäre, zudem haben wir auf Mars auch einen stark eisenhaltigen, sozusagen, weiteren Nährboden. Das alles zusammen, inkl. der bereits endeckten Marshöhlen, wo Wasser im flüssigen Zustand vorliegen könnte,
veranlasste mich zu meinen Überlegungen.

Übrigens, ich habe meinen Teller so gut wie nie leergegessen.

Im Grunde wollte ich garnicht nur über Mars sprechen, aber es lag so nahe.
Grüße
z

 

[Mahananda]

Hallo Z,

Erstens könnte das Methan von Bioprozessen stammen ...

Ja, aber Methan allein reicht nicht, da es auch abiogen entstehen kann.

zweitens, selbst wenn nicht, könnte das Vorhandensein des Methan die Entwicklung von Mikroorganismen stark begünstigen ...

... was sich spektroskopisch aber nicht nachweisen lässt, selbst wenn Mikroorganismen am Wirken sind, die Methan verbrauchen.

... zudem haben wir auf Mars auch einen stark eisenhaltigen, sozusagen, weiteren Nährboden.

... der sich wiederum nicht spektroskopisch nachweisen lässt. Doch selbst wenn - ein eisenhaltiger Boden bedeutet nicht zugleich, dass es dort Mikroben gibt. Siehe dazu das Beispiel Mars, denn dort finden sich u.a. auch Perchlorate, die einer auf Kohlenstoffchemie in Wasser basierenden Biochemie keine Entwicklungschancen lässt. Nicht ohne Grund sind Chlorate und Perchlorate als Totalherbizid im Einsatz, wenn es z.B. darum geht, Wege und Straßenränder unkrautfrei zu halten.

Im Grunde wollte ich gar nicht nur über Mars sprechen, aber es liegt so nahe.

Das muss kein Nachteil sein. Immerhin könnte man die theoretischen Überlegungen zur spektrometrischen Atmosphärenanalyse hier an einem "naheliegenden" Beispiel testen. Falls wider Erwarten doch einige irdische Bakterien auf dem Mars überlebt und sich eingenischt haben (meinetwegen in den kürzlich entdeckten Flussdeltas des ausgetrockneten Sees), besteht die Gelegenheit, die Empfindlichkeit und die Zuverlässigkeit dieser Methode auszutesten, um mikrobielles Leben aufzuspüren, das keine Sauerstoffsignatur hinterlässt. Aber das ist noch Zukunftsmusik.

Viele Grüße!

 

[ZA RA]

Hallo Mahananda,

danke, sehr interessant wie immer.

Deinen Zuspruch, was Mars als eventuellen Testkandidaten für die neue Spektroskopie-Technik betrifft, werde ich hier gleich ausnutzen, also gleich zum Perchlorat.

Ja diese Perchlorate sind schon ein Ding, frage mich wie diese Substanz überhaupt dort hinkam bzw. dort entstand!?

Hier auf der Erde zumindest, soll es keine natürlichen Vorkommen davon geben, - laut Link drunter - , ein sozusagen hausgemachts Problem also?
Link Perchlorate: Die Welt.
http://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article2278746/Mysterioeses-Gift-auf-dem-Mars-gefunden.html
Ups , wieder ein Hinweiß auf Leben auf dem Mars, diesmal sogar auf Höheres!?
Joke aside.

Imho – Lustig -, wird es aber trotzdem gleich wieder, wenn man sich anschaut wie Perchlorat auf unserem Planeten entstehen soll, nämlich oxidativ in der Atmosphäre, http://de.wikipedia.org/wiki/Perchlorate durch Reaktion mit Sauerstoff!! Ich hoffe jeder hat, diesen, Joke jetzt verstanden.

Wissenschaftlich betrachtet, bzw. eine logische Folge, falls sich dieses Perchlorat sich nicht mit Phoenix eingeschmugelt hat, wäre also, das es in einer Marsatmosphäre entstand die theoretisch Sauerstoff enthielt!? Umgekehrt gibt zum Beispiel ClO4, beim erhitzen Sauerstoff ab, was mich weiterhin auf
dumme Gedanken bringen könnte.

Hier noch ein paar wenige Daten zu den Bodenproben vom Mars, die außer diesem Perchlorat, natürlich noch etlich anderes an Mineralstoffen enthielt.
http://www.br-online.de/wissen/welt...6/mars-ergebnisse-phoenix-ID1221555508990.xml

In der Atakama, wo Perchlorat in mg/kg Vorkommen gemessen werden gibt, es also auch Leben. Ansonnsten, schien es, ähneln die Marsproben denen aus den Polgebieten der Erde!?

Für Dich als Profi, sehen diese Daten sicher ganz anders aus, als für mich als Laien, deshab bitte ich Dich, meine laienhaften Formulierungen und Überlegungen, nicht als Provokativ zu betrachten. Nun wo ich Dich hier habe, nutze ich das selbstverständlich, nur schamlos aus, um meinen rinsalartigen Wissensstand aufzubessern.

Nochmal zum Methan als Biomarker bzgl. Spektroskopie.

Ja, aber Methan allein reicht nicht, da es auch abiogen entstehen kann.

Hier im Erdölthread,
http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=53135&postcount=27
wird eine, für mich sehr interessante, Aussage von Chlorobium,
(bei dem ich mich nochmal entschuldigen möchte weil ich seinen Namen dort so falsch schrieb) zum Thema Methan gemacht.

Wenn ich das richtig verstanden habe liegt die Möglichkeit das sich Methan abiogen bildet bei nur 1%!? Sollte dies zutreffen, wäre es dann nicht sehr Unwahrscheinlich, das dass Methan auf Mars, ausgerechnet abiogen sein soll?

Grüße
z

 

[Mahananda]

Hallo Z,

zu den Perchloraten: Ein möglicher Reaktionsweg ist dieser: Reaktion von Chloriden (u.a. Kochsalz) mit mäßig konzentrierter Schwefelsäure (z.B. Tümpel in vulkanisch aktiven Gebieten) bei Gegenwart von Braunstein (Mangandioxid), wobei u.a. elementares Chlor freigesetzt wird. Chlor reagiert mit Wasser zu Salzsäure (HCl) und Hypochloriger Säure (HOCl). Ein Teil der Hypochlorigen Säure zerfällt bevorzugt unter Lichteinwirkung zu Salzsäure und Sauerstoff (womit eine atmosphärische Sauerstoffquelle zur Perchloratsynthese gegeben wäre!). In wässriger Lösung bilden sich Salze beider Säuren (Chloride und Hypochlorite), wobei die Hypochlorite bei Erwärmung in Lösung zu Chloriden und Chloraten zerfallen. Chlorate wiederum zersetzen sich bei trockenem (!) Erwärmen in Chloride und Perchlorate. Folglich bilden Perchlorate als stabilste Sauerstoffverbindungen des Chlors die Endstufe des Zerfallsprozesses infolge Austrocknung. In Hans Remys Lehrbuch der Anorganischen Chemie (Leipzig 1970) fand ich zudem noch diese aufschlussreiche Stelle:

Eine sehr bemerkenswerte Eigenschaft der Perchlorate ist ihre sehr geringe Neigung zu hydrolytischer Spaltung. Ferner ist, soweit bekannt, das ClO4-Ion nicht befähigt, als Bestandteil von Komplexen aufzutreten. [Hervorhebungen vom Autor] (S. 980)

zum Methan: Wenn die Berechnungen Jendens zutreffen, dann stammen von den auf der Erde vorkommenden Methanressourcen 1 Prozent aus abiogenen Prozessen ab. Das bedeutet, dass die abiogene Entstehung von Kohlenwasserstoffen in den Bereichen der Kruste und des oberen Erdmantels möglich ist. Methan ist allein folglich nicht als Biomarker geeignet, auch wenn es auf einem terrestrischen Planeten in der habitablen Zone vorkommt. Keinesfalls bedeutet das jedoch, dass grundsätzlich 99 Prozent des Methans biogenen Ursprungs ist. Auf der Erde mag das zutreffen, weil wir hier eine Biosphäre haben, aber beispielsweise auf dem Saturnmond Titan, wo sich riesige Methanseen befinden, ist das nicht gegeben. Dort entstammt das Methan zu 100 Prozent aus abiogenen Prozessen. Analog dazu sind die Methanvorkommen auf dem Mars einzustufen. Sie können gerade noch knapp über der Nachweisgrenze detektiert werden, so dass der Ursprung ebensogut in einer Restaktivität vulkanischer Prozesse liegen kann und nicht zwingend auf das Vorhandensein von Mikroben im Marsboden hindeutet.

Viele Grüße!

 

[ZA RA]

Keinesfalls bedeutet das jedoch, dass grundsätzlich 99 Prozent des Methans biogenen Ursprungs ist.

Hallo Mahanda
Sorry es müsste selbstverständlich wie geschrieben zuerst abiogen heisen , in meinem Vergleich, dann aber am Ende biogen.
Zitat von mir:
....wäre es dann nicht sehr Unwahrscheinlich, das dass Methan auf Mars, ausgerechnet (a)biogen sein soll?

Das spricht selbstverständlich für abiogenes Methan auf Mars.
Vollkommen korrekt.

und Du leitets über....

...... auf dem Saturnmond Titan, wo sich riesige Methanseen befinden, ist das nicht gegeben. Dort entstammt das Methan zu 100 Prozent aus abiogenen Prozessen........

Das ist ein schlagender Faktor, falls es zutrifft, soweit hatte ich nicht gedacht.
Treffer.

Herzlichen Dank für die Korrekturen.

Das Resümee ist also, das sich Methan, auf verschiedensten wegen, in allen möglichen Mengen bilden kann, sowohl biogen als auch a-biogen.

Grüße
z

 

[ZA RA]

Hallo @,

um dem Anliegen, von Mahananda, bzgl. Sauerstoff bzw. diversen Gas-Gemischen in Atmosphären, die Anzeichen auf Leben sein könnten, etwas näher zu kommen, habe ich recht ausführliche - Info - über Sauerstoff und G-Gemische gefunden.
PDF
http://www.buetzer.info/fileadmin/pb/pdf-Dateien/Sauerstoff.pdf

Auf Seite 20 wird auch Bezug zu Lovelocks Thesen genommen.
Zitat:
13.Wie endeckt man einen Planeten mit Leben.
Zitat Ende

Gruß
z

Nachtrag:
Meine grössten Bedenken betreff Sauerstoff wären allerdings, die Überlegung, das selbst wenn wir ihn nicht durch Spektroskopie nachweisen können,
das noch kein Beweiß für - Nicht-Leben - wäre. Davon auszugehen das er absolut nötig wäre, könnte zur Folge haben, das wir Leben eventuell übersehen.
Soweit das, auch aus dem Link zu entnehmen ist, ist der Sauerstoff erst lange nach den Mikroorganischen-Anfängen entstanden.
Sauerstoff ist somit also nicht unbedingt der Ein und Alles Marker!

 

[Mahananda]

Hallo Z,

Sauerstoff ist somit also nicht unbedingt der Ein und Alles Marker!

Nein, das sicher nicht, aber im Zusammenhang mit Methan ein starkes Indiz für das Vorhandensein einer Biosphäre, die höheres Leben hervorgebracht hat. Sauerstoff allein reicht übrigens auch nicht, denn der findet sich als stark verdünnte Atmosphäre auch auf den Jupitermonden Ganymed und Europa. Das hat allerdings nichts mit Photosynthese zu tun, sondern mit der Spaltung von Wassermolekülen der Eisoberfläche, wobei Sauerstoff länger zurückgehalten wird als Wasserstoff, so dass er sich unmittelbar über der Oberfläche anreichert.

Meine grössten Bedenken betreff Sauerstoff wären allerdings, die Überlegung, dass selbst wenn wir ihn nicht durch Spektroskopie nachweisen können,
das noch kein Beweis für - Nicht-Leben - wäre. Davon auszugehen dass er absolut nötig wäre, könnte zur Folge haben, dass wir Leben eventuell übersehen.

Das ist zweifelsohne richtig, insofern können wir nur einen prozentual nicht genau eingrenzbaren Anteil der tatsächlich belebten Planeten erfassen. Allerdings ist es nur eine Frage der Zeit, bis die Wasserspaltung als Energiequelle erschlossen wird. Und Landleben ist nur dann möglich, wenn eine Ozonschicht schädliche UV-Anteile des Strahlungsinputs herausfiltert. Aus der ermittelten Zahl von nachgewiesenen Biosphären kann man dann abschätzen, in welcher Zahl theoretisch Landleben und damit potenzielle Zivilisationen in der Galaxis gegeben sind, auch wenn dieser Entwicklungsstand dort noch nicht verwirklicht sein sollte.

Viele Grüße!

 

[TiloS]

Hi Mahananda,

Aus der ermittelten Zahl von nachgewiesenen Biosphären kann man dann abschätzen, in welcher Zahl theoretisch Landleben und damit potenzielle Zivilisationen in der Galaxis gegeben sind, auch wenn dieser Entwicklungsstand dort noch nicht verwirklicht sein sollte.

Dass Landleben Vorteile hat und bei Vorhandensein dem Leben im Wasser überlegen ist, ist höchstwahrscheinlich. Aber wäre es nicht auch möglich, dass sich auf reinen Wasserplaneten Zivilisationen im Wasser entwickeln?

Wenn man hier die Delphine oder Wale sich ein paar Millionen/Milliarden Jahre in Ruhe (ohne Landleben) entwickeln lassen würde, würden die vielleicht auch irgendwann zum Mond fliegen. Auch wenn das vielleicht deutlich länger dauern würde als die 400 Millionen Jahre, die die Landlebewesen gebraucht haben.

Gruß
Tilo

 

[Mahananda]

Wenn man hier die Delphine oder Wale sich ein paar Millionen/Milliarden Jahre in Ruhe (ohne Landleben) entwickeln lassen würde, würden die vielleicht auch irgendwann zum Mond fliegen.

Klar, wenn die untermeerischen Raketentests funktioniert haben (inklusive des industriellen Vorlaufs, der für eine gelingende Mondmission nötig ist), ist den Meeressäugern künftig nichts unmöglich - na ja, mit Flossen lässt sich schlecht hantieren, und das nötige Wasser müsste man auch mitnehmen (auch im Raumanzug, damit die Haut nicht austrocknet). Insgesamt sind die Module freilich etwas größer als unsere, um die größeren Körper unterzubringen, aber für High-Tech-Wale bzw. Delphine kein unüberwindliches Problem.

Im Ernst: Eine Wasserzivilisation, die ihren Heimatplaneten verlassen kann, ist ein Ding der Unmöglichkeit.

 

[chlorobium]

Im Ernst: Eine Wasserzivilisation, die ihren Heimatplaneten verlassen kann, ist ein Ding der Unmöglichkeit.

Nicht dann, wenn die besagte Spezies zuvor an Land ein gewisses Niveau in der biologischen und technischen Evolution erreicht hat, und erst sekundär die Lebenswelt unter Wasser verlegen musste; z.B. weil der Meersspiegel anstieg.

 

[ZA RA]

Gutes Argument.

Denke es hätten aber auch Wasserzivilisationen eine gewisse Chance flüge zu werden. Immerhin ist es dem, auf Grund absoluten Zufalls entstandenen, Menschen ja auch gelungen.

Walen und Delphinen fehlt natürlich die Physiognomie aber sie zeigen erstaunliche Hirntätigkeiten.

Zudem ist sozusagen ein Wasserbad, bei der Beschleunigung von 0 auf 100G
ganz praktisch.

Grüße
z

 

[Mahananda]

Hallo Chlorobium,

Nicht dann, wenn die besagte Spezies zuvor an Land ein gewisses Niveau in der biologischen und technischen Evolution erreicht hat, und erst sekundär die Lebenswelt unter Wasser verlegen musste; z.B. weil der Meersspiegel anstieg.

Unter dieser Prämisse nicht:

Aber wäre es nicht auch möglich, dass sich auf reinen Wasserplaneten Zivilisationen im Wasser entwickeln?

Viele Grüße!