De aanwezigheid van zuurstof is nog geen keihard bewijs dat op de planeet ook leven te vinden is.

Stel: we vinden een planeet die qua omvang en temperatuur behoorlijk leefbaar lijkt. Hoe kunnen we dan vaststellen of deze ook daadwerkelijk leefbaar is? De meeste exoplaneten bevinden zich op grote afstand, dus even een bezoekje brengen, zit er niet in. We zijn dan ook aangewezen op krachtige telescopen – zoals de James Webb-telescoop – die in de atmosfeer van planeten op zoek kunnen gaan naar sporen van leven. Maar welk element in de atmosfeer van een exoplaneet levert nu het duidelijkste bewijs voor de aanwezigheid van leven op het oppervlak van die planeet? Over het algemeen wordt daarbij toch gedacht aan zuurstof. Onze eigen aarde heeft een atmosfeer die van oorsprong nauwelijks zuurstof herbergt, maar door toedoen van zuurstofproducerende organismen vandaag de dag toch zeer zuurstofrijk is. Kortom: op onze planeet is atmosferisch zuurstof inderdaad een sterke aanwijzing voor de aanwezigheid van leven. Maar dat wil zeker niet zeggen dat de aanwezigheid van zuurstof in de atmosfeer van exoplaneten automatisch betekent dat er op die planeten leven te vinden is, zo waarschuwen onderzoekers van de John Hopkins University.

Simulaties
De onderzoekers baseren die waarschuwing op experimenten. In een laboratorium simuleerden ze de atmosfeer van exoplaneten. “Onze experimenten brachten zuurstof en andere organische moleculen – die dienst kunnen doen als bouwblokken voor leven – voort in het lab en bewijzen dat de aanwezigheid van beide niet per se betekent dat er leven aanwezig is,” stelt onderzoeker Chao He. “Wetenschappers moeten zorgvuldiger nagaan hoe deze moleculen geproduceerd worden.”


UV-licht
De onderzoekers simuleerden negen verschillende typen atmosferen, oftewel mengsels van gassen. Die mengsels komen aardig overeen met hoe de atmosferen van superaardes en mini-Neptunussen – de meest voorkomende typen planeten in de Melkweg – er naar verwachting uitzien. Die atmosferen werden in verschillende mate verhit en blootgesteld aan energie die chemische reacties in de atmosferen bevordert. Je kunt dan bijvoorbeeld denken aan UV-licht: de belangrijkste drijvende kracht achter chemische reacties in de atmosfeer van de aarde, Saturnus en Pluto en afkomstig van onze moederster.

De onderzoekers lieten de simulaties gedurende drie dagen lopen en keken vervolgens naar de samenstelling van de atmosferen. In verschillende gevallen bleken de atmosferen nu zowel zuurstof als organische moleculen te herbergen. “Mensen suggereren vaak dat zuurstof en organische moleculen er samen op wijzen dat ergens leven is, maar wij hebben ze in meerdere simulaties op abiotische wijze (dus in afwezigheid van leven, red.) voortgebracht,” stelt He. “Het suggereert dat zelfs de aanwezigheid van de twee meest geaccepteerde biosignaturen (tekenen van leven, red.) een vals-positief resultaat kan geven in de zoektocht naar leven.”