Bild https://www.isct.ac.jp Gradvisa steg till terraformation. Konceptet bakom
modellen är enkelt: liv kan resa från andra platser till att terraforma planeter runt andra
stjärnor. Genom att göra detta blir planeten som livet reser till lik den
planet den kom ifrån. I detta exempel reser liv från en planet som liknar
jorden till en röd planet (ovan). Processen upprepas om och om igen. Varje gång, efter
att ha terraformerats blir planeten mer "jordlik" än vad man skulle
förvänta sig av slumpen, med tanke på planeternas positioner. Fokus på att finna liv på planeter ligger dock
inte på att identifiera jordliknande planeter. Istället är målet att
identifiera vilken grupp planeter som helst som är mer lika varandra än vad man
skulle förvänta sig av en slump och som på skilda platser i rymden. Denna teknik
är agnostisk: den kräver inte att man gör antaganden om livsvänlighethet eller bestämmer dig för vilka "typer av planeter" som är mottagliga för liv. Källa: Harrison B.
Smith.
En av de största utmaningarna inom astrobiologin är
att fastställa om observerade drag hos avlägsna planeter verkligen indikerar
förekomsten av liv. Traditionella biosignaturer, såsom atmosfärers gaser kan
ofta ge falska positiva resultat genom icke-biologiska processer. Även om
teknosignaturer kan erbjuda mer tillförlitliga signaler bygger de starkt på
starka antaganden om utomjordisk intelligens natur och beteende.
För att övervinna dessa begränsningar övervägde
forskarna en fundamentalt annorlunda idé: istället för att leta efter liv på
enskilda planeter tänk om liv kunde upptäckas genom dess kollektiva effekter
över många planeter?
Studien presenterar en "agnostisk
biosignatur", En metod som inte bygger på att veta i detalj vad liv består
av eller hur det fungerar. Istället bygger det på två breda antaganden: att liv
kan spridas mellan planeter och att det kan
förändra planetärs miljöer över tid.
Med hjälp av datasimulering modellerade
forskarna hur liv kan sprida sig över stjärnsystem och förändra planetens
egenskaper. De upptäckte att om livet utvidgas och påverkar planetariska
miljöer producerar det påvisbara statistiska korrelationer mellan planeternas
positioner och deras observerbara egenskaper.
Avgörande är att dessa korrelationer uppträder även
utan att man kan fastställa en viss biosignatur på någon enskild planet.
Utöver att upptäcka förekomst av liv utvecklade
forskarna också en metod för att identifiera vilka planeter som mest sannolikt
hyser liv. Genom att katalogisera planeter baserat på deras observerbara egenskaper
och rumsliga relationer kunde de isolera grupper av planeter med hög
sannolikhet kan ha påverkats av livsformer.
Detta tillvägagångssätt prioriterar tillförlitlighet
framför fullständighet: det minimerar falska positiva även om det missar vissa
livsbärande planeter. En sådan strategi är särskilt användbar för att styra
uppföljande observationer med begränsad teleskoptid.
"Genom att fokusera på hur livet sprider sig
och interagerar med miljön kan vi söka efter det utan att behöva en perfekt
definition eller en enda definitiv signal," neskriver Harrison B. Smith Earth-Life Science Institute (ELSI) at Institute of Science Tokyo. Lana
Sinapayen National Institute for Basic Biology Tokyo tillade: "Även om livet på andra håll är fundamentalt annorlunda
än livet på jorden kan dess storskaliga effekter, såsom spridning och
modifiering av planeter ändå lämna märkbara spår. Det är det som gör detta
tillvägagångssätt lockande."
Resultaten tyder på att framtida astronomiska
undersökningar som observerar stora antal exoplaneter kan använda statistiska
metoder för att upptäcka liv på populationsnivå. Denna metod kan vara särskilt
användbar när individuella biosignaturer är svaga, tvetydiga eller känsliga för
falska positiva.
Studien som kan läsa här i The Astrophysical Journal lyfter också fram vikten av att bättre
förstå den grundläggande mångfalden av planeter bildade utan liv, eftersom
detta förbättrar tillförlitligheten i att upptäcka avvikelser orsakade av
biologiska processer.
