Leben auf anderen Planeten basiert nicht auf Wasser [Duplikat]

Wir hätten einfach keine gute Idee , wonach wir suchen sollten, wenn wir nach Leben suchen, das nicht auf Wasser basiert.

Wir wissen, dass Leben, das wässrige Chemie verwendet, einen weiten Bereich von Temperaturen, pH-Werten, Licht und Dunkelheit einnehmen kann, indem es Photosynthese, Chemosynthese verwendet - sogar Mikroben, die "Elektrizität essen und ausstoßen" , wurden in einer Vielzahl von Umgebungen entdeckt. (Trotz des niedlichen Titels ist der Artikel ein guter Überblick über das Thema - Bakterien und andere Mikroben, die ihre Stoffwechselenergie direkt aus externen chemischen Potentialen beziehen.)

Diese große Vielfalt gibt uns eine solide Grundlage für die Auswahl von Zeichen oder Markierungen von Lebensprozessen. Dinge, nach denen wir suchen sollten, die auf Leben hindeuten würden.

Da wir keine Beispiele für Lebensprozesse ohne Wasser und nicht einmal gute Theorien darüber haben, wie es sein könnte, ist es viel schwieriger vorzuschlagen, welche Zeichen oder Markierungen es wert sind, 10.000.000 oder 100.000.000 oder mehr Dollar auszugeben, damit eine Raumsonde danach sucht .

SETI – die Suche nach extraterrestrischer Intelligenz – sucht nach Anzeichen von Intelligenz, ohne Voreingenommenheit in der Chemie. Sie haben sicherlich keine Vorliebe für Wasser, und eigentlich haben sie nicht einmal eine Vorliebe für das Leben. Nur Intelligenz.

Die Suche nach Leben auf Wasserbasis ist ein bisschen wie die Schlüsselsuche unter der Straßenlaterne, weil dort das Licht ist, aber zumindest wissen Sie hier, dass Sie zumindest einige Ihrer Schlüssel unter dem Licht verloren haben.

Darüber wurde in der Astrobiologie viel nachgedacht und ist die Grundlage für die Idee der Biosignaturen :

Die Nützlichkeit einer Biosignatur wird nicht nur durch die Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass Leben sie erzeugt, sondern auch durch die Unwahrscheinlichkeit nichtbiologischer (abiotischer) Prozesse, die sie erzeugen …

Das vielleicht beste Beispiel für Biosignaturen, die nicht vom Vorhandensein von irgendetwas abhängen, das mit dem Leben verbunden ist, wie wir es kennen, sind Atmosphären im chemischen Ungleichgewicht:

Über Milliarden von Jahren würden die Prozesse des Lebens auf einem Planeten zu einer Mischung von Chemikalien führen, die anders ist als alles, was sich in einem gewöhnlichen chemischen Gleichgewicht bilden könnte. Zum Beispiel werden große Mengen Sauerstoff und kleine Mengen Methan durch das Leben auf der Erde erzeugt.

Das Beispiel betrifft Chemikalien, die mit dem Leben verbunden sind, wie wir es kennen, aber jede Chemikalie, die kurzlebig sein sollte und dennoch in großen Mengen vorhanden ist, wäre als mögliches Lebenszeichen ebenso einer Untersuchung wert. Wir können immer noch nicht viel über Exoplanetenatmosphären entdecken, aber Wissenschaftler konnten einiges darüber sagen . Die nächste Generation von Infrarot-Weltraumteleskopen wird Abhilfe schaffen.

Seit über 20 Jahren wird an einer Theorie für den Nachweis dieser Art gearbeitet, und es wurde ein Rahmen dafür geschaffen, wie festgestellt werden kann, ob ein beobachtetes Phänomen Leben sein könnte. Ein System aus dem Gleichgewicht ist ein erstes Zeichen, die Arbeit von Christoph Adami geht davon aus, um zu untersuchen, wie man solche Daten nimmt und herausfindet, ob es ein Muster gibt, das mit dem verbunden ist, was wie Leben aussieht:

Die Verwendung einer solchen Analyse erfordert jedoch viele Daten. Es könnte auf Orte wie Europa, Titan oder Enceladus angewendet werden, aber es wird eine Weile dauern, bis wir es auf Exoplaneten anwenden können.

Ja, diese Fragen wurden ausführlich analysiert. Leben basierend auf anderen Verbindungen als Kohlenstoff und Wasser ist theoretisch denkbar, aber unwahrscheinlich :

Es wird oft die Hypothese aufgestellt, dass Lebensformen anderswo im Universum, wie das Leben auf der Erde, auf Kohlenstoffchemie beruhen und auf flüssiges Wasser angewiesen sind. Es wurden Lebensformen vorgeschlagen, die auf Ammoniak (anstelle von Wasser) basieren, obwohl dieses Lösungsmittel weniger geeignet erscheint als Wasser. Denkbar ist auch, dass es Lebensformen gibt, deren Lösungsmittel ein flüssiger Kohlenwasserstoff wie Methan, Ethan oder Propan ist.[24]

Es wird angenommen, dass etwa 29 chemische Elemente eine aktive positive Rolle in lebenden Organismen auf der Erde spielen.[25] Etwa 95 % dieser lebenden Materie besteht aus nur sechs Elementen: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Diese sechs Elemente bilden die Grundbausteine ​​praktisch allen Lebens auf der Erde, während die meisten der übrigen Elemente nur in Spuren vorkommen.[26] Die einzigartigen Eigenschaften von Kohlenstoff machten es unwahrscheinlich, dass irgendein anderes Element Kohlenstoff ersetzen könnte, selbst auf einem anderen Planeten, um die für das Leben notwendige Biochemie zu erzeugen. Das Kohlenstoffatom hat die einzigartige Fähigkeit, vier starke chemische Bindungen mit anderen Atomen einzugehen, einschließlich anderer Kohlenstoffatome. Diese kovalenten Bindungen haben eine Richtung im Raum, so dass Kohlenstoffatome die Skelette komplexer dreidimensionaler Strukturen mit definierten Architekturen wie Nukleinsäuren und Proteinen bilden können. Kohlenstoff bildet mehr Verbindungen als alle anderen Elemente zusammen.Die große Vielseitigkeit des Kohlenstoffatoms macht es zu dem Element, das am wahrscheinlichsten die Grundlagen – sogar exotische – für die chemische Zusammensetzung des Lebens auf anderen Planeten liefert. [27]

Das Leben auf der Erde benötigt Wasser als Lösungsmittel, in dem biochemische Reaktionen ablaufen. Ausreichende Mengen an Kohlenstoff und den anderen Elementen zusammen mit Wasser können die Bildung lebender Organismen auf anderen Planeten mit einer chemischen Zusammensetzung und einem ähnlichen Temperaturbereich wie der Erde ermöglichen.[28] Terrestrische Planeten wie die Erde werden in einem Prozess gebildet, der die Möglichkeit zulässt, ähnliche Zusammensetzungen wie die der Erde zu haben.[29] Die Kombination von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in der chemischen Form von Kohlenhydraten (z. B. Zucker) kann eine Quelle chemischer Energie sein, von der das Leben abhängt, und kann Strukturelemente für das Leben liefern. Pflanzen gewinnen Energie durch die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie durch Photosynthese. Das Leben, wie es derzeit anerkannt wird, erfordert Kohlenstoff sowohl im reduzierten (Methanderivate) als auch im teilweise oxidierten (Kohlenstoffoxide) Zustand. Stickstoff wird als reduziertes Ammoniakderivat in allen Proteinen benötigt, Schwefel als Derivat von Schwefelwasserstoff in einigen notwendigen Proteinen und zu Phosphaten oxidierter Phosphor in genetischem Material und bei der Energieübertragung.

(Hervorhebung von mir)