Freitag, 20. Mai 2011

Exobotanik: Astrobiologen suchen nach schattenspendenden Bäumen auf Exoplaneten

Archiv: Lärchenwald in Südösterreich | Copyright: Johann Jaritz / CC-by-SA 3.0

Oxford/ England - Gibt es mehrzelliges Leben in Form von Bäumen auf lebensfreundlichen Planeten außerhalb des Sonnensystems und gibt es Wege, dieses auch aus der Ferne zu entdecken und zu identifizieren? Britische Forscher sind sich sicher, mit Hilfe einer mathematischen Methode Bäume auf außerirdischen Welten entdecken zu können.

Wie die Forscher um Christopher Doughty vom "Environmental Change Institute" an der "University of Oxford" im Fachjournal "Astrobiology" berichten, gehen sie davon aus, dass sich auch auf fernen erdähnlichen Planeten mehrzelliges Leben unter anderem auch in baumförmigen Strukturen ausgebildet haben könnte. Der Grund hierfür ist der Umstand, dass sich das Blattwerk von irdischen Bäumen aus dem Konkurrenzkampf um Licht und zum Transport von Wasser und Nährstoffen innerhalb der Pflanze entwickelt hat und sich dieses Prinzip wahrscheinlich auch auf anderen Planeten als erfolgreich durchgesetzt haben könnte.

Diese Annahme vorausgesetzt, sollte sich derartiges Leben auch anhand der Art und Weise, wie diese Strukturen, abhängig von Tages- und Jahreszeiten, bzw. dem entsprechend sich verändernden Sonnenstand, das Licht ihres Sterns reflektieren, auch dann noch als solches identifizieren lassen, wenn der entsprechende Planet für uns nur als kleiner heller Lichtpunkt zu sehen ist.

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Das Geheimnis der neuen Methode ist die Anwendung der sogenannten bidirektionalen Reflektanzverteilungsfunktion (engl. Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF), die das Reflexionsverhalten von Oberflächen unter beliebigen Lichteinfallswinkeln darstellt. Die Methode wird bereits erfolgreich für Klimabeobachtungen und -Analysen der Erde angewendet.

"Stellen sie sich vor, sie stehen an einem sonnigen Tag unter freiem Himmel", erläutert Doughty. "Steht die Sonne direkt über ihnen, können sie ihren eigenen Schatten nicht sehen. Ein Foto von direkt über ihnen aufgenommen, würde ihren Schatten also nicht abbilden. Schon wenige Stunden später sieht die Situation aber schon ganz anders aus und auf einem erneuten Foto wäre dann zusätzlich auch ihr Schatten abgebildet."

Da auch die angenommenen Bäume auf einem entsprechenden Exoplaneten Schatten werfen, sollte sich bei entsprechender Bewaldung, die Helligkeit des Sternenlichts, das der Planet reflektiert, während er seine "Sonne" umkreist, mit dem sich veränderndem Einfallswinkel des Lichts und wechselnder Blattdichte aufgrund von Jahreszeiten, in regelmäßigen Mustern verändern, wie sie auch schon von der Erde aus messbar wären. Neben der Bewaldung würden natürlich auch andere Oberflecheneigenschaften, etwa vorhandene Wasserflächen, bei unterschiedlichen "Sonnenständen" zu Veränderungen der Helligkeit des Planeten führen.

Die Forscher um Doughty sind sich sicher, dass ihre neue Methode die bereits existierenden Methoden, auf Lebewesen auf fremden Planeten zu schließen, ergänzt. Bislang galt lediglich die Suche nach Biomarkern, etwa anhand von Spektralanalysen, mit welchen eventuell vorhandene Gase als Nebenprodukte biologischer Aktivitäten, unterschiedliche Spektren aufgrund des etwa von grünen Blattpflanzen in unterschiedlichen Spektren reflektierten Lichts bzw. dessen Absorptionund unterschiedliche Reflektion des "Sonnenlichts" auf unterschiedlichen Oberflächen wie Wüsten, Wasser, Schnee und Eis (...wir berichteten 1, 2, 3) als einzige Indikatoren bei der Suche nach Leben auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Tatsächlich könnte die neue Methode erstmals eine Unterscheidung zwischen einfachem einzelligem und höher entwickeltem mehrzelligen Leben auf einem Exoplaneten ermöglichen. Bislang fehlt nur noch die Entdeckung eines geeigneten Planeten, an dem die Theorien der Forscher in der Praxis erprobt werden könnten.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ox.ac.uk / astrobio.net
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