På den tredje planet fra en stjerne halvvejs mellem centrum og kanten af en galakse i et halvøde område i universet er der opstået liv, der er intelligent nok til at opfinde grydelapper, golf, gødning og gær.
Hvorfor liv præcis er opstået her og har overlevet gennem millioner af år, er der endnu ikke nogen på planeten, der med sikkerhed kan svare på. Det er dog en forudsætning, at temperaturen er netop sådan, at den rummer vand i flydende form.
Det sikrer, at de levende organismer på planeten kan transportere kemiske stoffer og overføre energi inde i organismerne ved hjælp af vand.
Andre væsker kunne muligvis spille samme rolle, men vand består af to af de tre mest almindeligt forekommende grundstoffer i universet: hydrogen og oxygen. Planeten, hvor temperaturen er helt rigtig, er selvfølgelig Jorden.
Den afstand mellem en stjerne og en planet, hvor vand er flydende, kalder astronomer for guldlokzonen, der er hverken for kold eller for varm.
Navnet er en reference til eventyret om Guldlok, som spiser den af de tre bjørnes skål grød, som har den helt rigtige temperatur. Jordens to naboplaneter Venus og Mars ligger lige i kanten af guldlokzonen, så på begge planeter kunne der ved første øjekast være flydende vand.
Men atmosfæren på Venus er så tyk, at den nærmest virker som en dyne, der holder temperaturen alt for høj til vand i flydende form, og på Mars er atmosfæren så tynd, at flydende vand fordamper med det samme.
Derfor er afstanden mellem en planet og dens stjerne ikke det eneste, som afgør om en planet kan være hjemsted for liv.
Som astrofysiker går jeg ofte og tænker på, om der mon er liv andre steder i universet. I denne artikel, som er et uddrag af min bog 'Rummet', vil jeg fortælle lidt om den forskning, der foregår på området.
Organiske molekyler i det ydre rum
Astronomer drømmer stadig om at finde liv andre steder i Solsystemet, i det indre af månerne omkring Saturn eller Jupiter, i atmosfæren på Venus, i undergrunden på Mars eller sågar et mere uventet sted.
En international forskergruppe med schweiziske Kathrin Altwegg som forperson beskrev i Science i 2015 fundet af mere end 20 forskellige organiske molekyler på kometen 67P/Tjurjumov-Gerasimenko.
Organiske molekyler udgør de mest basale byggesten i alt slags liv fra mikroorganismer til mennesker, og opdagelsen bekræftede, at organiske molekyler kan eksistere på kometer.
De organiske molekyler på kometen tæller acetone, ethanal og acetamid, som vi kender fra opløsningsmidler, blødgøringsmidler og sågar gylle. Ingen af molekylerne er liv i sig selv, men de kan have spillet en rolle i det jordiske livs opståen og måde at udvikle sig på.
Mange astrobiologer forestiller sig nemlig, at livet opstod i en trinvis proces, hvor gradvist mere og mere komplekse molekyler udviklede sig fra hinanden. Det er sandsynligt, at organiske molekyler endte på Jorden, netop fordi kometer stødte ind i planeter i det unge, kaotiske solsystem.
\ Tænkepauser
Ole Eggers Bjælde er Museumsinspektør for Science Museerne på Aarhus Universitet og har skrevet bogen ‘Tænkepauser – rummet’, som denne artikel bygger på.
Tænkepauser er en bogserie fra Aarhus Universitetsforlag. I Tænkepauser formidler forskere deres viden på kun 60 sider i et sprog, hvor alle kan være med.
‘Rummet’ er nummer 123 i serien og udkom 4. november 2024.
Læs mere om bogen her.
Gasplaneter kan være hjemsted for liv
Planeter omkring andre stjerner er helt vildt svære at finde for nysgerrige astronomer. De lyser nemlig ikke selv, men reflekterer lys fra den eller de stjerner, planeten er i bane om. Og det er tæt på umuligt at få øje på det reflekterede lys fra en lille planet omkring en anden stjerne i Mælkevejen.
Derfor kigger planetforskere i stedet på, hvordan planeter kan påvirke deres stjerne på en måde, som de kan måle sig frem til med forskellige metoder.
Det gælder for eksempel planeten Kepler 47b, som er i en næsten cirkelrund bane i sit stjernesystem. Omløbet tager lige godt 50 dage, og undervejs i planetens bane bevæger den sig tilfældigvis ind lige foran stjernen i midten af systemet, set fra Jorden.
Det formørker stjernens lys lige præcis nok til, at forskere fra blandt andet San Diego State University i USA med data fra rumteleskopet Kepler kunne måle planetens størrelse i 2012. Og da planetforskere kiggede efter, fandt de yderligere to planeter omkring den samme stjerne.
Alle tre er større end Jorden og mest sandsynligt gasplaneter uden en fast overflade, men især den yderste er interessant, da forskerne vurderer dens temperatur til at være lidt under frysepunktet.
En gasplanet kan næppe være hjemsted for liv, fordi den ikke har en overflade, men hvis gasplaneterne ligesom i vores solsystem har måner, kunne liv måske være opstået på en af dem.
\ Læs også
Planeter, der minder om Jorden
Proxima Centauri er en lille stjerne, som vi kun kan se fra Jorden med et teleskop, men den ligger meget nær ved Alfa Centauri, som er en af de mest lysende stjerner på den sydlige halvkugles nattehimmel.
Den spanske astronom Guillem Anglada-Escudé kunne sammen med flere kolleger i 2016 bekræfte, at der måtte eksistere en planet ved stjernen, og siden er yderligere mindst en planet blev bekræftet.
Planeterne omkring vores nabostjerne minder meget mere om Jorden end planeterne om Kepler 47. Den mindste har blot omkring en fjerdedel af Jordens masse og kredser i en bane kun fire millioner kilometer fra stjernen.
Det er kun ti gange længere end afstanden mellem Jorden og Månen, og et år på den planet er derfor også vanvittigt kort og varer kun fem dage. Den anden planet er på størrelse med Jorden, men oplever et år passere på blot elleve dage.
Til gengæld er temperaturen på overfladen ifølge forskerne rigtig for flydende vand, så både astronomer og biologer er ivrige efter at lære mere om vores nabosystem.
Der eksisterer et væld af andre verdener, som planetforskerne har fundet i Mælkevejen. Nogle af dem minder om planeterne i vores solsystem, men de fleste gør ikke.
Der er planeter helt dækket af vand og planeter, som er glødende kugler af lava. Planeter, som er iskolde stenverdener, og planeter mørkere end kul. Planeter uden en stjerne og planeter, der cirkler om hinanden.
Men der er også planeter derude i rummet, som kunne være Jordens tvilling. Og listen bliver længere og længere, i takt med at planetforskerne finder flere og flere planeter.
Affaldsstoffer i atmosfæren
Hvis der eksisterer liv på en planet omkring en anden stjerne i Mælkevejen, er den nemmeste måde at identificere det på at lede efter affaldsstoffer i atmosfæren over planeten.
Jordens atmosfære indeholder for eksempel store mængder oxygen, ja faktisk hele 21 procent. Det fremkommer stort set udelukkende ved fotosyntese, som er den proces, hvormed planter, alger og enkelte andre organismer omdanner CO2 og vand til energirige kulhydrater såsom glukose eller stivelse ved hjælp af Solens lys.
Som et biprodukt eller affaldsstof ved processen producerer organismerne oxygen, som de frigiver til atmosfæren. Man kan sige, at arter som bambus, plankton eller græs udånder det oxygen, som er nødvendigt for, at mennesker og andre væsener kan leve.
Oxygen er derfor en vigtig såkaldt biosignatur, altså en indikation på liv. Ovenikøbet reagerer oxygen meget let med mange andre grundstoffer, så atmosfæren kan kun opretholde en vedvarende mængde, ved at planter eller andre organismer løbende producerer nyt oxygen.
En planet i den beboelige zone med store mængder af vand ville dog kunne producere oxygen i atmosfæren, alene ved at havene fordamper. Når det sker, er vandmolekylerne nemlig sårbare over for ultraviolet lys fra stjernen, som kan splitte dem i hydrogen og oxygen.
Hydrogen er let og kan undslippe fra de fleste planeters atmosfære, mens oxygen forbliver i atmosfæren, fordi det er tungere.
Foruden oxygen består Jordens atmosfære også af metan og lattergas, som både stammer fra forskellige livsformer såsom bakterier og vandlevende mikroorganismer og menneskelig aktivitet såsom landbrug, industri og afbrænding af fossile brændsler.
Ligesom oxygen er metan dog heller ikke en entydig biosignatur, da hydrotermiske væld i vulkansk aktive områder på en havbund kan producere store mængder metan.
Studiet i biosignaturer er i vækst
Hydrotermiske væld eksisterer formentlig ikke kun på Jorden.
Det fandt forskere fra USA, Tyskland og Japan indikationer på, da de så på Cassini-rumfartøjets målinger af vanddamp i gejsere fra overfladen af Saturns måne Enceladus og publicerede resultaterne i Science og Nature i 2015 og 2017.
Mange forskere ser derfor frem til den dag, hvor det lykkes at bore et hul i isen på Enceladus og kigge ned. Det kunne måske give det første direkte bevis på eksistensen af liv på en anden klode.
Studiet af biosignaturer i atmosfærerne omkring andre planeter er et meget aktivt forskningsområde, men indtil videre er vi begrænset af, at vi kun kender én planet med en atmosfære, som også har liv på overfladen, nemlig vores egen.
Astrobiologer og astronomer arbejder dog både med teorier for, hvordan andre livsformer kan se ud, og med metoder til at søge efter biosignaturer i lyset fra andre stjerner.
Mit eget gæt er, at forskningen i biosignaturer står foran et gennembrud. Med de store teleskoper og det enorme antal planeter omkring både nære og fjerne stjerner er det meget muligt, at vi vil finde mange biosignaturer allerede i den nære fremtid.
