"Vår fantasi är begränsad av vad vi vet om"

Med över 700 miljoner triljon planeter i det observerbara universet, skulle astrobiologer verkligen vilja begränsa vilka exoplaneter som är värda att titta på i vår sökning efter främmande liv. Men det räcker inte att bara leta efter planeter i solsystem som liknar vårt, forskare påpekar i ett nytt Science Advances studie. Sökandet efter livsuppbärande världar, de skriver, kommer att bero på att bero på det ultravioletta ljuset som strålar ut från stjärnorna kring vilka dessa planeter cirklar.

UV-strålning ledde till en serie fotokemiska händelser i den tidiga Jorden som ledde till utvecklingen av livet, som tidigare arbete från studie medförfattare och Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology Chemist John Sutherland, Ph.D., har föreslagit. Genom att återskapa dessa tidiga händelser med hjälp av UV-lampor i ett laboratorium och korsreferens, återfinns resultaten av ljuset från avlägsna stjärnor. Landet, som också involverade forskare från University of Cambridge, landade på en rad stjärnor runt vilket jordliknande liv kan troligen ha bildats. Deras resultat, publicerade onsdag, lovar att främja sökandet efter utomjordiskt liv och hudvårdssystemen för framtida rymdresenärer.

"UV-ljus är potentiellt mycket bra för att ha sitt ursprung i början av jorden, men då är UV-värdet som vi tänker på idag faktiskt ganska skadligt," Zoe Todd, en forskarforskare vid Harvard Origins of Life Initiative som inte var inblandad i den här studien berättar Omvänd.

Todds pågående arbete med astronomen och Harvards Origins-regissör Dimitar Sasselov, Ph.D., har bidragit till att visa hur UV-ljus katalyserade flera väsentliga, livskapande reaktioner mellan vätecyanid och vätesulfitjoner i våra planetens ursprungliga oceaner. Dessa reaktioner gav de kemiska prekursorerna till molekyler kritiska för biologiska processer här på jorden, som lipider, aminosyror och nukleotider. Denna process ledde till slut till skapandet av ribonukleinsyra (RNA), en förening som kemiskt liknar DNA, vilket vetenskapsmän tror troligen var den första informations-lagring och -deliverföreningen att visas.

I den nya studien återskapade Cambridge och MRC LMB-forskarna de kemiska reaktionerna i ett laboratorium - under UV-lampor och utan - för att se hur mycket UV-ljus de behöver för att kunna uppstå. De använde sedan dessa resultat för att klassificera vilka stjärnsystem som kan ha stjärnor som strålar ut den mängden UV-ljus mot sina exoplaneter, vilket skapar en "abiogeneszon" som är lämplig för att skapa livsgivande molekyler.

De bestämde sig för att stjärnorna varmare än 4.400 Kelvin (cirka 7,460 ° F) - stjärnor lika stora som eller större än "orange dvärgar" eller spektral-typ K5-huvudstjärnor - producerade tillräckligt med UV-ljus för att göra det.

De nya fynden bekräftar tidigare forskning utförd av Harvard teoretisk fysiker och kosmolog Avi Loeb, Ph.D., som också är intresserad av jakten på utomjordiskt liv men inte involverad i den nya studien.

"Vad vi avslutade" berättar Loeb Omvänd, "Var att stjärnor med en massa som är mindre än hälften av solens massa inte skulle producera tillräckligt mycket ultraviolett strålning för att producera den mångfald av liv som vi finner på jorden."

"UV är mycket viktigt för att bestämma den karakteristiska tidsskala för kemi, och tidsplanen för vilken art blir rikare," fortsätter han.

Sutherland föreslog 2015 att koldioxid från meteoritpåverkan till den unga jorden producerade den hydrogencyanid som behövs för dessa UV-katalyserade reaktioner. Det är en intressant hypotes om livets ursprung på jorden, men det finns andra.

"Inte alla abonnerar på detta bestämda livsscenario, som drivs av UV-ljus på jordens yta, och får dig till dessa saker som RNA och DNA som är genetiska material och kan replikeras", säger Todd.

"Andra människor prenumererar på något som kallas" metabolism first "-hypotesen, vilket är i grunden att du får dessa metaboliska cykler som kommer upp först. Generellt är det postulerat att ha hänt i djuphavshydrotermiska ventiler - och då är detta typ av en alternativ teori för livets ursprung. "Båda teorierna har styrkor och svagheter, säger Todd, men det skulle vara särskilt svårt att hitta exoplaneter med hydrotermiska ventilation från lightyears bort jämfört med att bara titta på vad deras sol gör.

Allt detta betyder förstås inte att vi borde sluta leta efter livet på planeterna som kretsar kring de mindre dvärgstjärnorna. De kan helt enkelt producera livet till skillnad från vad vi har sett i vår värld.

"Vår fantasi är begränsad av vad vi vet om", säger Loeb. "Och vad vi vet om är vad vi hittar här på jorden"