Vi lever i en særdeles spændende tid: Svarene på en række af menneskehedens store spørgsmål er inden for rækkevidde, og ét af disse spørgsmål er, om Jorden er det eneste sted, der huser liv.
I løbet af de seneste 30 år er spørgsmålet om, hvorvidt Solen er unik ved at have et planetsystem, blevet besvaret med et rungende 'nej':
I dag kender vi til tusindvis af exoplaneter, der kredser om andre stjerner.
Men kan vi ved hjælp af teleskoper opdage, om nogle af disse fjerne verdener også huser liv?
En lovende metode er at analysere gasserne i planeternes atmosfærer.
Vi kender nu mere end 6.000 exoplaneter. Med så mange af dem registreret findes der flere måder at indsnævre, hvilke verdener der er mest lovende for liv. Ved hjælp af planetens afstand til sin stjerne kan astronomer for eksempel beregne dens sandsynlige temperatur.
Jorden er den eneste planet i Solsystemet med flydende vand på overfladen, så moderate temperaturer er muligvis et krav for, at en planet kan være beboelig.
Hvorvidt en planet har den rette temperatur for flydende vand, afhænger i høj grad af, om den har en atmosfære og i så fald hvilken type.
Kan læse molekylernes 'stregkoder'
Det er forbløffende, men vi kan faktisk identificere molekyler i exoplaneters atmosfærer.
Kvantemekanikken gør, at hvert kemisk stof har sit eget stregkode-lignende mønster, som det afsætter på det lys, der passerer igennem det. Ved at indsamle stjernelys, der er blevet filtreret gennem en exoplanets atmosfære, kan teleskoperne læse 'stregkoderne' på de molekyler, som danner atmosfæren.
For at vi kan gøre det, skal planeten passere foran sin stjerne set fra Jorden – en såkaldt transit. Det betyder, at metoden kun virker for en lille del af de kendte exoplaneter.
Styrken af signalet afhænger af, hvor meget der findes af et bestemt molekyle i atmosfæren:
Stærkere for de mest almindelige molekyler og gradvist svagere, jo mindre der er af dem. Det er derfor lettest at opdage de dominerende molekyler, men ikke altid. Nogle stregkoder er i sig selv stærke, mens andre er svage.
For eksempel domineres Jordens atmosfære af kvælstof (N2), men dette molekyle har en meget svag stregkode sammenlignet med de langt mindre udbredte molekyler som ilt (O2), ozon (O3), kuldioxid (CO2) og vanddamp (H2O).
Påvisning af molekyler
James Webb-rumteleskopet (JWST) er et stort rumteleskop, der indsamler lys i det infrarøde område. Det er blevet brugt til at undersøge atmosfærerne ved en række exoplaneter.
Det er ikke helt ligetil at opdage molekylære aftryk i en exoplanets atmosfære.
Forskellige forskerhold kan nå frem til forskellige resultater, fordi de træffer lidt forskellige valg i deres behandling af de samme data. Men på trods af disse udfordringer er der blevet gjort reproducerbare og robuste påvisninger af molekyler.
Enkle molekyler med stærke 'stregkoder', som for eksempel metan, kuldioxid og vand, er blevet påvist.
Planeter, der er større end Jorden, men mindre end Neptun (såkaldte mini-neptuner) er den mest almindelige type kendte exoplaneter.
Det var for én af disse planeter, K2-18b, at forskere i 2025 hævdede, at de havde fundet det »hidtil stærkeste bevis« på biologisk liv uden for vores solsystem, efter de angiveligt kunne påvise en biosignatur.
Forskernes analyse fandt dimethylsulfid (DMS) og dimethyldisulfid (DMDS), og de hævdede, at sandsynligheden for, at det var en falsk detektion, var mindre end én ud af 1.000.
På Jorden produceres dimethylsulfid primært af mikrobielt liv såsom planteplankton, men det bliver hurtigt nedbrudt i solbelyst havvand. Da K2-18b muligvis er en planet helt dækket af et vandhav, kunne påvisningen af dimethylsulfid i dens atmosfære pege på en vedvarende tilførsel af stoffet fra mikrobielt liv i havet på planeten.
En genundersøgelse af dimethylsulfid-påstanden for K2-18b, udført af andre forskere, har dog sået tvivl om resultatet. Af størst betydning var en undersøgelse fra 2025 af Luis Welbanks og kolleger ved Arizona State University, der viste, at valget af molekylære ’stregkoder’ i analysen havde en afgørende indflydelse på resultatet.
De fandt, at adskillige alternativer, som ikke var undersøgt i den oprindelige artikel, gav lige så gode eller bedre resultater i forhold til de målte data.
For jordlignende, formodede klippefyldte planeter er det ganske udfordrende overhovedet at påvise en atmosfære med JWST. Men fremtiden ser lovende ud, da en række planlagte missioner vil give os mulighed for at lære langt mere om planeter, der måske minder om Jorden.
Kommende missioner
Med en opsendelse planlagt i 2026 vil den europæiske rumfartsorganisations teleskop Plato kunne identificere planeter, der ligner Jorden langt mere og er bedre egnede til transmissionsspektroskopi end dem, vi kender i dag.
NASA's Nancy Grace Roman-rumteleskop, som forventes opsendt i 2029, vil bane vejen for nye koronografiske teknikker, der kan fjerne stjernelyset, så de meget svagere planeter omkring nærliggende stjerner kan studeres direkte.
Den Europæiske Rumfartsorganisations teleskop Ariel, med planlagt opsendelse i 2029, som er en mission udelukkende dedikeret til transmissionsspektroskopi, er designet til at kunne bestemme atmosfæresammensætningen hos exoplaneter.
NASA's Habitable Worlds Observatory (HWO) befinder sig stadig i planlægningsfasen. Denne mission vil bruge en koronograf til at studere omkring 25 jordlignende planeter og lede efter forskellige tegn på beboelighed.
Fremtiden ser lovende ud
HWO vil dække et bredt spektrum af bølgelængder – fra ultraviolet til nær-infrarød.
Hvis en jordtvilling kredsede om én af de stjerner, som HWO holder øje med, vil teleskopet kunne indsamle det stjernelys, der reflekteres fra planeten.
Dette reflekterede lys ville indeholde stregkodesignaturer fra ilt (O2) og andre gasser, der er karakteristiske for Jordens atmosfære. Det ville også afsløre en signatur fra stjernelys, der absorberes af fotosyntetiserende planter, den såkaldte 'vegetation red edge'.
Jordens overflade består af både land og hav, som reflekterer lys forskelligt.
HWO ville være i stand til at rekonstruere et lavopløseligt kort over planetens overflade ved at analysere ændringerne i det reflekterede lys, efterhånden som kontinenter og oceaner roterer ind og ud af synsfeltet.
Fremtiden ser altså lovende ud. Med de rumfartøjer, der efter planen opsendes i de kommende år, kan vi komme nærmere et svar på, om Jorden virkelig er unik i at huse liv.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
