I mange milliarder år var livet på jorden godt kamuflert fra observatører utenfor, og vi kunne i sin tur ved et uhell savne livet på andre planeter av lignende årsaker: det er fortsatt for enkelt.
Forskere fra USA vurderte spørsmålet om hvilket tidspunkt i jordens historie en hypotetisk fremmed observatør kunne oppdage liv på den. I følge deres beregninger burde den i nesten 90 prosent av planetens historie ha sett ubebodd ut for observatører utenfor. Den tilsvarende artikkelen sendes for publisering i Astrobiology, og teksten kan bli funnet på preprint-serveren til Cornell University.
Forskere lurte på hvordan forholdet mellom oksygen, ozon og metan i atmosfæren endret seg gjennom planetens historie. Disse gassene kalles ofte biomarkører, fordi de nå dannes biogenisk på jorden, det vil si som et resultat av aktiviteten til levende organismer. Ifølge denne gruppen forskere ble de også produsert biogener i fortiden på jorden. Det viste seg at forholdet mellom oksygen, ozon og metan i jordens atmosfære varierte i henhold til svært komplekse lover som er vanskelig å oppdage ved ekstern astronomisk observasjon. Spesielt begynte produksjonen av oksygen ved jordlevende liv hundrevis av millioner av år før det dukket opp gratis oksygen i atmosfæren. I veldig lang tid ble alt brukt på oksidasjon av dødt organisk materiale som ble etterlatt av tidligere generasjoner av bakterier som ennå ikke hadde produsert oksygen.
Metaninnholdet i atmosfæren har endret seg dramatisk gjennom historien til planeten. Før store mengder oksygen dukket opp, er det kanskje ikke et ozonlag som beskytter metan mot ultrafiolett stråling. Derfor var levetiden til molekylene til denne gassen på den tiden veldig kort. Etter at oksygen dukket opp, økte det, det samme gjorde konsentrasjonen av metan. Men så snart oksygeninnholdet nådde noen prosent, falt metankonsentrasjonen igjen. Oksygen og vanndamp bidro til dannelsen av • OH - hydroksylradikaler, som raskt ødelegger metanmolekyler. Som forfatterne bemerker, utenfra å lande på planeten eller oppnå ekstremt nøyaktige spektre, er det vanskelig å forstå i hvilken av de ovennevnte fasene den lokale atmosfæren ligger.
Forfatterne kom til den konklusjonen at oppdagelsen av biogen oksygen og ozon i jordens gassskall fra utsiden ble ekskludert for opptil 2,5 milliarder år siden, og for 2,5–0,5 milliarder år siden var det veldig vanskelig. Til tross for utseendet til oksygen, var konsentrasjonen fortsatt lav: den fortsatte å oksidere det organiske stoffet fra tidligere epoker. Men metan etter utseendet av oksygen, det vil si alle de siste 2,5 milliarder årene, ville ofte være urealistisk å oppdage på interstellare avstander. Imidlertid, selv etter å ha oppdaget det før denne hendelsen, ville det være vanskelig å med sikkerhet erklære den biogene opprinnelsen til denne gassen. Solsystemet, i det minste på Titan, inneholder metan og lignende hydrokarboner. Men det antas at denne gassen dannes der på en uorganisk måte.
Separat fokuserer forskere på biokuler, som hovedsakelig ligger i havene. De bemerker at prosessene for binding av biogen metan og oksygen før landutvikling stort sett foregår inne i hydrosfæren og ikke reflekteres i atmosfæren på noen måte. Oksygen er bundet av organiske rester i vannet, og metan konsumeres av levende havmikroorganismer. Dette scenariet regjerte på jorden fram til kambriumperioden, det vil si i milliarder av år. Forfatterne klassifiserer en slik biosfære som en kamuflasje. Ved å bruke teleskoper som er tilgjengelige for menneskeheten i dag, er det ekstremt vanskelig å oppdage det selv på noen få titalls lysår.
Mange tusen eksoplanetkandidater har blitt oppdaget de siste årene ved bruk av romteleskoper. Flere titalls av dem har allerede data om sammensetningen av atmosfæren. Neste generasjon romteleskoper, som James Webb eller TESS, vil begynne å jobbe de neste årene. De vil kunne få data om sammensetningen av atmosfærene til ganske små jordlignende planeter. Tidligere ble det antatt at det umiddelbart etter dette, på grunn av påvisning av biomarkørgasser, ville være mulig å trygt finne ut om det er liv i nærliggende stjernesystemer.
Kritikere av denne tilnærmingen pekte på Mars, hvor metan vises lokalt hver sommer, men det har ennå ikke vært mulig å forstå om det er biogen eller ikke. Som de bemerker, er det naivt å tro at vi vil være i stand til å forstå om det er liv innen lysår fra oss, hvis vi ikke kan si noe sikkert om dets eksistens bare to eller tre lysminutter fra jorden. Det nye arbeidet viser at teleskoper i nær fremtid trygt kan oppdage bare høyt utviklet liv, som det som har vært tilstede på jorden de siste 500 millioner årene. Andre alternativer, som bakterier eller protozoer, er fremdeles utilgjengelige for dem. Bedømt av planeten vår, kan dette bety at bare en liten del av alle eksisterende biosfærer i nærliggende stjernesystemer vil bli avslørt i overskuelig fremtid.
Kampanjevideo:
