@whiplash 
whiplash schrieb:Hat unsere Atmosphäre untrügliche Bestandteile, die unser Leben belegen würde.
Ja, hat sie. Es handelt sich dabei um Methan und Ozon. Ozon bildet sich erst bei einer hinreichend mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre, wenn UV-Strahlung die O2-Moleküle in Einzelatome aufspaltet, so dass beide Sauerstoffatome (die hochreaktiv sind) jeweils mit einem O2-Molekül zu O3, also Ozon, reagieren.
Die Anreicherung von Sauerstoff ist - je dichter die Atmosphäre ist - um so ungewöhnlicher, weil Sauerstoff sehr schnell mit reduzierenden Verbindungen (z.B. Metallverbindungen) zu Oxiden reagiert, so dass es rasch aus der Atmosphäre wieder verschwindet. Erst wenn die reduzierenden Verbindungen aufgebraucht sind (dazu zählt u.a. auch Methan!), kann sich Sauerstoff in der Atmosphäre stärker anreichern, so dass die Ozonbildung erfolgen kann.
In sehr dünnen Atmosphären kann infolge von Wasserspaltung durch UV-Strahlung ebenfalls eine Anreicherung von Sauerstoff erfolgen - insbesondere dann, wenn die Oberfläche vollständig mit Wasser bzw. Eis bedeckt ist. So verfügen die beiden Jupitermonde Ganymed und Europa ebenfalls über eine sehr dünne Sauerstoffatmosphäre, die aber aufgrund ihrer geringen Dichte nicht hinreichend ist, um eine Ozonschicht auszubilden.
Sauerstoff für sich genommen ist also kein eindeutiger Indikator für Leben (also kein Biomarker). Auch Methan für sich allein ist kein eindeutiger Biomarker, da u.a. in den Atmosphären der Gasplaneten reichlich vorkommend (was u.a. an den zugleich dort vorhandenen hohen Konzentrationen an Wasserstoff liegt).
Interessant wird es aber, wenn beide Gase, also Ozon und Methan in der Atmosphäre vorhanden sind. Dann haben wir zum einen den Hinweis auf eine relativ dichte, mit Sauerstoff angereicherte Atmosphäre (die bekanntlich nur entstehen kann, wenn alle reduzierenden Stoffe aufgebraucht sind) - und wir haben zum anderen den Hinweis auf das Vorhandensein von nennenswerten Mengen des reduzierend wirkenden Gases Methan, welches aus Gründen des chemischen Gleichgewichts dort gar nicht vorhanden sein dürfte.
Auf der Erde wird Sauerstoff ständig über die Photosynthese erneuert. Methan entsteht bei biologischen Gärungsprozessen, so dass in der Erdatmosphäre beide Gase feststellbar sind. Wäre die Erdatmosphäre im chemischen Gleichgewicht, würden sich Methan und Sauerstoff zu CO2 und Wasser umsetzen. Da dies nicht der Fall ist, befindet sich die Erdatmosphäre im Zustand des chemischen Nichtgleichgewichts. Die beiden Gase Ozon und Methan signalisieren also einen Nichtgleichgewichtszustand, der schlüssig mit biologischen Aktivitäten erklärt werden kann.
Die Untersuchung von Exoplaneten wird also vorrangig darin bestehen, in den Atmosphären Nichtgleichgewichtszustände festzustellen - vorzugsweise mit Methan + Ozon als Biosignatur, weil wir diese von der Erde her kennen. In etwa 5 Jahren soll das EELT fertig sein. Vielleicht sind wir bis dahin schon etwas weiter.
wuec schrieb:Wenn es da draußen Leben gibt, dann wird es wohl auch nur je Frage der Zeit sein.
