Astrobiology ist die Studie des Ursprungs, die Evolution, der Vertrieb und die Zukunft des außerirdischen Lebens. Dieses zwischendisziplinarische Feld umfasst die Suche nach bewohnbaren Umgebungen in unserem Sonnensystem und bewohnbaren Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, die Suche nach Beweisen von prebiotic Chemie, Labor- und Feldforschung in die Ursprünge und früher Evolution des Lebens auf der Erde und Studien des Potenzials für das Leben, um sich an Herausforderungen auf der Erde und im Weltraum anzupassen. Astrobiology richtet die Frage dessen, ob Leben außer der Erde besteht, und wie Menschen es entdecken können, wenn es tut. (Der Begriff Exobiologie ist ähnlich, aber spezifischer — es bedeckt die Suche nach Leben außer der Erde und den Effekten von außerirdischen Umgebungen auf Wesen.)

Astrobiology macht von Physik, Chemie, Astronomie, Biologie, molekularer Biologie, Ökologie, planetarischer Wissenschaft, Erdkunde Gebrauch, und Geologie, um die Möglichkeit des Lebens auf anderen Welten und Hilfe zu untersuchen, erkennt Biosphäre an, die von der Biosphäre auf der Erde verschieden sein könnte. Astrobiology beschäftigt sich mit der Interpretation von vorhandenen wissenschaftlichen Daten; in Anbetracht ausführlicherer und zuverlässiger Daten von anderen Teilen des Weltalls können die Wurzeln von astrobiology selbst — Physik, Chemie und Biologie — ihre theoretischen Basen herausfordern lassen. Obwohl Spekulation unterhalten wird, um Zusammenhang zu geben, beschäftigt sich astrobiology in erster Linie mit Hypothesen, die fest in vorhandene wissenschaftliche Theorien passen.

Erde ist der einzige Platz im Weltall, das bekannt ist, Leben zu beherbergen. Jedoch haben neue Fortschritte in der planetarischen Wissenschaft grundsätzliche Annahmen über die Möglichkeit des Lebens im Weltall geändert, die Schätzungen von bewohnbaren Zonen um andere Sterne und die Suche nach außerirdischem mikrobischem Leben erhebend. Die Möglichkeit des Lebens auf Mars, entweder zurzeit oder in der Vergangenheit, ist ein aktives Gebiet der Forschung.

Übersicht

Astrobiology wird aus dem Griechen, astron, "Konstellation, Stern etymologisch abgeleitet"; bios, "Leben"; und, Studie. Die Synonyme von astrobiology sind verschieden; jedoch wurden die Synonyme in Bezug auf die wichtigsten in seiner Entwicklung einbezogenen Wissenschaften strukturiert: Astronomie und Biologie. Ein Synonym ist Exobiologie vom griechischen, "äußerlichen"; Βίος, bios, "Leben"; und ,-logia, Studie. Ein anderer in der Vergangenheit gebrauchter Begriff ist xenobiology, ("Biologie der Ausländer") ein Wort ins Leben gerufen 1954 vom Sciencefictionsschriftsteller Robert Heinlein in seiner Arbeit Das Sternbiest.

Der Begriff xenobiology ist gekommen, um in einem mehr spezialisierten Sinn verwendet zu werden, "auf der Auslandschemie gestützte Biologie", ob von außerirdischen oder irdischen (vielleicht synthetisch) Ursprung zu bedeuten. Seitdem abwechselnde Chemie-Analoga zu einigen Lebensprozessen im Laboratorium geschaffen worden sind, wie man sagen kann, ist xenobiology ein noch vorhandenes Thema.

Während es ein Auftauchen und das Entwickeln des Feldes, der Frage dessen ist, ob Leben anderswohin im Weltall besteht, ist eine nachprüfbare Hypothese und so eine gültige Linie der wissenschaftlichen Untersuchung. Obwohl einmal überlegt außerhalb der Hauptströmung der wissenschaftlichen Untersuchung astrobiology ein formalisiertes Studienfach geworden ist. Planetarischer Wissenschaftler David Grinspoon nennt astrobiology ein Feld der natürlichen Philosophie, Spekulation auf dem unbekannten in der bekannten wissenschaftlichen Theorie niederlegend. Das Interesse der NASA an der Exobiologie hat zuerst mit der Entwicklung der amerikanischen Raumfahrt begonnen. 1959 hat NASA sein erstes Exobiologie-Projekt, und 1960 finanziell unterstützt, NASA hat ein Exobiologie-Programm gegründet; Exobiologie-Forschung ist jetzt eines von vier Elementen des Astrobiology aktuellen Programms der NASA. 1971 hat NASA die Suche nach Außerirdischer Intelligenz (SETI) finanziell unterstützt, um Radiofrequenzen des elektromagnetischen Spektrums für Signale zu suchen, die durch das außerirdische Leben außerhalb des Sonnensystems übersenden werden. Die Wikinger-Missionen der NASA zu Mars, gestartet 1976, haben drei Biologie-Experimente eingeschlossen, die entworfen sind, um nach möglichen Zeichen des gegenwärtigen Lebens auf Mars zu suchen. Der Bahnbrecher von Mars lander 1997 hat eine wissenschaftliche Nutzlast getragen, die für exopaleontology in den Hoffnungen darauf beabsichtigt ist, mikrobische Fossilien zu finden, begraben in den Felsen.

Im 21. Jahrhundert ist astrobiology ein Fokus einer steigenden Zahl der NASA und Europäischen Weltraumorganisation Sonnensystemerforschungsmissionen. Die erste europäische Werkstatt auf astrobiology hat im Mai 2001 in Italien stattgefunden, und das Ergebnis war das Programm von Aurora. Zurzeit veranstaltet NASA die NASA Astrobiology Institut und eine steigende Zahl von Universitäten in den Vereinigten Staaten (z.B, Universität Arizonas, Staatlicher Universität von Penn, Staatlicher Universität von Montana, Universität Washingtons, und Arizoner Staatlicher Universität), Großbritannien (z.B, Der Universität von Glamorgan), Kanada, Irland, und Australien (z.B, Die Universität von New South Wales) bieten jetzt Absolventengrad-Programme in astrobiology an. Die Internationale Astronomische Vereinigung organisiert regelmäßig internationale Konferenzen durch seine Bioastronomy Kommission.

Förderungen in den Feldern von astrobiology, Beobachtungsastronomie und Entdeckung von großen Varianten von extremophiles mit der außergewöhnlichen Fähigkeit, in den härtesten Umgebungen auf der Erde zu gedeihen, haben zu Spekulation geführt, dass Leben vielleicht auf vielen der außerirdischen Körper im Weltall gedeihen kann. Ein besonderer Fokus des Stroms astrobiology Forschung ist die Suche nach Leben auf Mars wegen seiner Nähe zur geologischen und Erdgeschichte. Es gibt einen wachsenden Körper von Beweisen, um darauf hinzuweisen, dass Mars vorher einen beträchtlichen Betrag von Wasser auf seiner Oberfläche, Wasser gehabt hat, das als ein wesentlicher Vorgänger zur Entwicklung des Kohlenstoff-basierten Lebens wird betrachtet.

Missionen haben spezifisch vorgehabt, nach Leben zu suchen, schließen das Wikinger-Programm und den Beagle 2 Untersuchungen, beide ein, die zu Mars geleitet sind. Die Wikinger-Ergebnisse waren nicht überzeugend, und Beagle 2 hat gescheitert, von der Oberfläche zu übersenden, und wird angenommen, abgestürzt zu sein. Eine zukünftige Mission mit einer starken astrobiology Rolle wäre der Jupiter Eisige Monde Orbiter, entworfen gewesen, um die eingefrorenen Monde Jupiters etwas zu studieren, dessen Flüssigkeit haben kann, hatte es nicht gewesen annulliert wasser. Kürzlich hat der Phönix lander die Umgebung für die vorige und gegenwärtige planetarische Bewohnbarkeit des mikrobischen Lebens auf Mars untersucht, und die Geschichte von Wasser dort zu erforschen.

Im November 2011 hat NASA den Rover von Mars Science Laboratory (MSL) gestartet, der die Suche nach vorigem oder gegenwärtigem Leben auf Mars fortsetzt. Der MSL steht auf dem Plan, um auf Mars am Krater Gale im August 2012 zu landen. Die Europäische Weltraumorganisation entwickelt ExoMars astrobiology Rover, der 2018 gestartet werden soll.

Methodik

Planetarische Bewohnbarkeit

Wenn

sie nach Leben auf anderen Planeten wie die Erde suchen, sind einige Vereinfachungsannahmen nützlich, um die Größe der Aufgabe des astrobiologist zu reduzieren. Man ist anzunehmen, dass die große Mehrheit von Lebensformen in unserer Milchstraße auf der Kohlenstoff-Chemie basiert, wie alle Lebensformen auf der Erde sind. Kohlenstoff ist für das ungewöhnlich große Angebot an Molekülen weithin bekannt, die darum gebildet werden können. Kohlenstoff ist das vierte reichlichste Element im Weltall, und die Energie, die erforderlich ist, ein Band zu machen oder zu brechen, ist gerade an einem passenden Niveau, um Moleküle zu bauen, die nicht nur stabil, sondern auch reaktiv sind. Die Tatsache, dass Kohlenstoff-Atom-Band sogleich zu anderen Kohlenstoff-Atomen das Gebäude willkürlich lange und komplizierte Moleküle berücksichtigt.

Die Anwesenheit flüssigen Wassers ist eine nützliche Annahme, weil es ein allgemeines Molekül ist und eine ausgezeichnete Umgebung für die Bildung von komplizierten Kohlenstoff-basierten Molekülen zur Verfügung stellt, die schließlich zum Erscheinen des Lebens führen konnten. Einige Forscher postulieren Umgebungen von Ammoniak, oder wahrscheinlicher, Wasserammoniak-Mischungen.

Eine dritte Annahme soll sich auf einer Sonne ähnliche Sterne konzentrieren. Das kommt aus der Idee von der planetarischen Bewohnbarkeit. Sehr große Sterne haben relativ kurze Lebenszeiten, bedeutend, dass Leben wahrscheinlich Zeit nicht haben würde, um sich auf Planeten zu entwickeln, die sie umkreisen. Sehr kleine Sterne stellen so wenig Hitze und Wärme zur Verfügung, dass nur Planeten in sehr nahen Bahnen um sie fest nicht eingefroren würden, und in solchen nahen Bahnen diese Planeten zum Stern Gezeiten-"geschlossen" würden. Ohne eine dicke Atmosphäre würde eine Seite des Planeten fortwährend gebacken und ander fortwährend eingefroren. 2005 wurde die Frage der Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft zurückgebracht, weil die langen Lebenszeiten des Rots überragen, konnte etwas Biologie auf Planeten mit dicken Atmosphären erlauben. Das ist bedeutend, weil rot überragt, sind äußerst üblich. (Sieh Bewohnbarkeit von roten Zwergsystemen).

Es wird geschätzt, dass 10 % der Sterne in unserer Milchstraße einer Sonne ähnlich sind; es gibt ungefähr eintausend solche Sterne innerhalb von 100 Lichtjahren unserer Sonne. Diese Sterne würden nützliche primäre Ziele für das interstellare Hören sein. Da Erde der einzige Planet ist, der bekannt ist, Leben zu beherbergen, gibt es keine offensichtliche Weise zu wissen, ob einige der Vereinfachungsannahmen richtig ist.

Nachrichtenversuche

Die Forschung über die Kommunikation mit der außerirdischen Intelligenz (CETI) konzentriert sich darauf, Nachrichten zusammenzusetzen und zu entziffern, die durch eine andere technologische Zivilisation theoretisch verstanden werden konnten. Nachrichtenversuche durch Menschen haben mathematische Sendesprachen, bildliche Systeme wie die Nachricht von Arecibo und rechenbetonten Annäherungen an das Ermitteln und die Entzifferung 'der natürlichen' Sprachkommunikation eingeschlossen. Das SETI Programm verwendet zum Beispiel sowohl Radiofernrohre als auch optische Fernrohre, um nach absichtlichen Signalen von der außerirdischen Intelligenz zu suchen.

Während einige bemerkenswerte Wissenschaftler, wie Carl Sagan, die Übertragung von Nachrichten verteidigt haben, hat Wissenschaftler Stephen Hawking davor gewarnt, vorschlagend, dass Ausländer einfach Erde für seine Mittel überfallen und dann weitergehen könnten.

Elemente von astrobiology

Astronomie

Der grösste Teil Astronomie-zusammenhängenden astrobiological Forschung fällt in die Kategorie des extrasolar Planeten (exoplanet) Entdeckung, die Hypothese, die dass ist, wenn Leben auf der Erde entstanden ist, dann konnte es auch auf anderen Planeten mit ähnlichen Eigenschaften entstehen. Zu diesem Ende sind mehrere Instrumente, die entworfen sind, um erdähnlichen exoplanets zu entdecken, am meisten namentlich Terrestrial Planet Finder (TPF) der NASA und die Programme von Darwin von ESA betrachtet worden, von denen beide annulliert worden sind. Zusätzlich hat NASA die Mission von Kepler im März 2009 gestartet, und die französische Raumfahrtbehörde hat die COROT Raummission 2006 gestartet. Es gibt auch mehrere weniger ehrgeizige Boden-basierte Anstrengungen im Gange. (Sieh exoplanet).

Die Absicht dieser Missionen ist nicht nur, Erde-große Planeten zu entdecken, sondern auch Licht vom Planeten direkt zu entdecken, so dass es spektroskopisch studiert werden kann. Durch das Überprüfen planetarischer Spektren würde es möglich sein, die grundlegende Zusammensetzung einer Atmosphäre und/oder Oberfläche eines extrasolar Planeten zu bestimmen; in Anbetracht dieser Kenntnisse kann es möglich sein, die Wahrscheinlichkeit des Lebens zu bewerten, das auf diesem Planeten wird findet. Eine Forschungsgruppe von NASA, das Virtuelle Planet-Laboratorium, verwendet Computer, der modelliert, um ein großes Angebot an virtuellen Planeten zu erzeugen, um zu sehen, wie was sie, wenn angesehen, durch TPF oder Darwin aussehen würden. Es wird gehofft, dass sobald diese Missionen online kommen, können ihre Spektren mit diesen virtuellen planetarischen Spektren für Eigenschaften überprüft werden, die die Anwesenheit des Lebens anzeigen könnten. Die Fotometrie zeitliche Veränderlichkeit von extrasolar Planeten kann auch Vorstellungen zu ihren atmosphärischen und Oberflächeneigenschaften geben.

Eine Schätzung für die Zahl von Planeten mit dem intelligenten außerirdischen Leben kann von der Enterich-Gleichung, im Wesentlichen eine Gleichung nachgelesen werden, die die Wahrscheinlichkeit des intelligenten Lebens als das Produkt von Faktoren wie der Bruchteil von Planeten ausdrückt, die bewohnbar sein könnten und der Bruchteil von Planeten, auf denen Leben entstehen könnte:

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wo, N = Die Zahl von kommunikativen Zivilisationen, R* = Die Rate der Bildung von passenden Sternen (Sterne wie unsere Sonne), fp = Der Bruchteil jener Sterne mit Planeten. (Aktuelle Beweise zeigen an, dass planetarische Systeme für Sterne wie die Sonne üblich sein können), ne = Die Zahl von erdähnlichen Welten pro planetarisches System, fl = Der Bruchteil jener erdähnlichen Planeten, wo sich Leben wirklich, fi = Der Bruchteil von Lebensseiten entwickelt, wo sich Intelligenz, fc = Der Bruchteil von kommunikativen Planeten entwickelt (diejenigen, auf denen sich elektromagnetische Kommunikationstechnologie entwickelt), L = Die "Lebenszeit" von kommunizierenden Zivilisationen.

Jedoch, während das Grundprinzip hinter der Gleichung gesund ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Gleichung zu angemessenen Fehlergrenzen irgendwann bald beschränkt wird. Der erste Begriff, Zahl von Sternen, wird allgemein innerhalb von einigen Größenordnungen beschränkt. Die zweiten und dritten Begriffe, Sterne mit Planeten und Planeten mit Bewohnbaren Bedingungen, werden für die Nachbarschaft der Sonne bewertet. Das Problem der Formel besteht darin, dass es nicht verwendbar ist, um Hypothese auszustrahlen, weil es Einheiten enthält, die nie nachgeprüft werden können. Es hat erlaubt, dass die Anwendungen der Formel mit vereinfachten oder pseudowissenschaftlichen Argumenten verbunden gewesen waren. Ein anderes verbundenes Thema ist das Paradox von Fermi, das dass darauf hinweist, wenn intelligentes Leben im Weltall üblich ist, dann sollte es offensichtliche Zeichen davon geben. Das ist der Zweck von Projekten wie SETI, der versucht, Zeichen von Radioübertragungen von intelligenten außerirdischen Zivilisationen zu entdecken.

Ein anderes aktives Forschungsgebiet in astrobiology ist Planetarische Systembildung. Es ist darauf hingewiesen worden, dass die Besonderheiten unseres Sonnensystems (zum Beispiel, die Anwesenheit Jupiters als ein Schutzschild) die Wahrscheinlichkeit des intelligenten Lebens außerordentlich vergrößert haben können, das auf unserem Planeten entsteht. Zu keinen festen Schlüssen ist bis jetzt gelangen worden.

Biologie

Biologie und Chemie, im Vergleich mit der Physik, lassen ideologische Zusammenhänge nicht zu: Entweder die biologischen Phänomene sind echt, oder sie sind abstrakt. Biologen können nicht sagen, dass ein Prozess oder Phänomen, indem sie mathematisch möglich gewesen wird, gewaltsam in der echten Natur bestehen müssen. Für Biologen ist der Boden von Spekulationen gut bemerkenswert, und Biologen geben an, was spekulativ ist, und was nicht ist.

Bis zu den 1970er Jahren, wie man glaubte, war Leben von der Energie von der Sonne völlig abhängig. Werke auf der Oberfläche der Erde gewinnen Energie vom Sonnenlicht, um Zucker vom Kohlendioxyd und Wasser zu photosynthetisieren, Sauerstoff dabei veröffentlichend, und werden dann von Sauerstoff einatmenden Tieren gegessen, ihrer Energie die Nahrungsmittelkette passierend. Wie man glaubte, hat sogar das Leben in den Ozeantiefen, wo Sonnenlicht nicht reichen kann, seine Nahrung entweder davon erhalten sich zu verzehren organisches Geröll hat unten vom Oberflächenwasser oder davon geregnet, Tiere zu essen, die getan haben. Wie man dachte, hat eine Fähigkeit in der Welt, Leben zu unterstützen, von seinem Zugang zum Sonnenlicht abgehangen. Jedoch, 1977, während eines Forschungstauchens zum Galapagos Bruch im TiefseeerforschungsU-Boot Alvin, haben Wissenschaftler Kolonien von riesigen Tube-Würmern, Muscheln, Krebstieren, Miesmuscheln entdeckt, und andere geordnete Wesen haben sich um unterseeische vulkanische als schwarze Raucher bekannte Eigenschaften gesammelt. Diese Wesen gedeihen trotz, keinen Zugang zum Sonnenlicht zu haben, und es wurde bald entdeckt, dass sie eine völlig unabhängige Nahrungsmittelkette umfassen. Statt Werke ist die Basis für diese Nahrungsmittelkette eine Form der Bakterie, die seine Energie von oxidization von reaktiven Chemikalien, wie Wasserstoff- oder Wasserstoffsulfid, diese Luftblase vom Interieur der Erde ableitet. Dieser chemosynthesis hat die Studie der Biologie durch die Aufdeckung revolutioniert, dass Leben nicht von der Sonne abhängig zu sein braucht; es verlangt nur Wasser und einen Energieanstieg, um zu bestehen.

Extremophiles (Organismen, die fähig sind, in äußersten Umgebungen zu überleben), sind ein Kernforschungselement für astrobiologists. Solche Organismen schließen biota ein, die im Stande sind, um mehrere Kilometer unter der Oberfläche des Ozeans in der Nähe von Hydrothermalöffnungen und Mikroben zu überleben, die in hoch acidic Umgebungen gedeihen. Es ist jetzt bekannt, dass extremophiles im Eis, dem kochenden Wasser, der Säure, dem Wasserkern von Kernreaktoren, Salz-Kristallen, toxischer Verschwendung und in einer Reihe anderer äußerster Habitate gedeihen, die, wie man vorher dachte, für das Leben ungastlich waren. Es hat eine neue Allee in astrobiology durch die massive Erweiterung der Zahl von möglichen außerirdischen Habitaten geöffnet. Charakterisierung dieser Organismen - ihre Umgebungen und ihre Entwicklungspfade - werden als ein entscheidender Bestandteil zum Verstehen betrachtet, wie sich Leben anderswohin im Weltall entwickeln könnte. Gemäß dem Astrophysiker Dr. Steinn Sigurdsson "Gibt es lebensfähige Bakteriensporen, die gefunden worden sind, dass 40 Millionen Jahre alt auf der Erde sind - und wir wissen, dass sie zur Radiation sehr gehärtet sind." Einige Organismen, die fähig sind, Aussetzung vom Vakuum und der Radiation des Raums zu widerstehen, schließen die Flechte Fungi Rhizocarpon geographicum und Xanthoria elegans, der Bakterienbazillus safensis, Deinococcus radiodurans, Bazillus subtilis, Hefe Saccharomyces cerevisiae, Samen von Arabidopsis thaliana ('Kresse des Maus-Ohrs), sowie das wirbellose Tier Tardigrade ein.

Am 2. Dezember 2010 wurde es bekannt gegeben, dass eine extremophile Bakterie (GFAJ-1) ins teilweise Auswechseln gegen Arsen für Phosphor in etwas von seiner grundlegenden Chemie unter Laborbedingungen geschmeichelt werden kann. Auch verbunden, am 27. Juni 2011, wurde es berichtet, dass ein neuer E. coli Bakterie von einer konstruierten DNA erzeugt wurde, in der etwa 90 % seines thymine durch den synthetischen Baustein 5-chlorouracil, eine Substanz ersetzt wurden, die "für andere Organismen toxisch ist". Einige Wissenschaftler glauben, dass diese Entdeckungen Gewicht der langjährigen Idee geben könnten, dass das Leben auf anderen Planeten ein radikal verschiedenes chemisches Make-Up haben kann und in der Suche nach ausländischem Leben helfen kann. Der Mond von Jupiter, Europa, und der Mond des Saturns, Enceladus, wird jetzt als die wahrscheinlichsten Positionen für das noch vorhandene außerirdische Leben im Sonnensystem betrachtet.

Der Ursprung des Lebens, das von der Evolution des Lebens verschieden ist, ist ein anderes andauerndes Forschungsgebiet. Oparin und Haldane haben verlangt, dass die Bedingungen auf der frühen Erde der Bildung von organischen Zusammensetzungen von anorganischen Elementen und so zur Bildung von vielen der Chemikalien förderlich waren, die für alle Formen des Lebens üblich sind, das wir heute sehen. Die Studie dieses Prozesses, bekannt als prebiotic Chemie, hat einige Fortschritte gemacht, aber es ist noch unklar, ob sich Leben auf solcher Art und Weise auf der Erde geformt haben könnte. Die alternative Theorie von panspermia besteht darin, dass sich die ersten Elemente des Lebens auf einem anderen Planeten mit noch günstigeren Bedingungen (oder sogar im interstellaren Raum, den Asteroiden, usw.) geformt haben können und dann zur Erde durch eine Vielfalt der Mittel vorgetragen worden sind.

Im Oktober 2011 haben Wissenschaftler gefunden, dass der kosmische Staub, der das Weltall durchdringt, komplizierte organische Sache enthält ("amorphe organische Festkörper mit einer aromatischen-aliphatic Mischstruktur"), der natürlich, und schnell durch Sterne geschaffen werden konnte. Wie einer der Wissenschaftler bemerkt hat, "Sind Kohle und kerogen Produkte des Lebens und es für sie viel Zeit in Anspruch genommen hat, um sich zu formen... Wie machen Sterne solchen komplizierten organics unter anscheinend ungünstigen Bedingungen und [tun] es so schnell?" Weiter hat der Wissenschaftler vorgeschlagen, dass diese Zusammensetzungen mit der Entwicklung des Lebens auf der Erde verbunden gewesen sein und gesagt haben können, dass, "Wenn das der Fall ist, das Leben auf der Erde eine leichtere Zeit gehabt haben kann, die wird anfängt, weil diese organics als grundlegende Zutaten für das Leben dienen können."

Astrogeology

Astrogeology ist eine planetarische Wissenschaftsdisziplin, die mit der Geologie der Himmelskörper wie die Planeten und ihre Monde, Asteroiden, Kometen und Meteorsteine betroffen ist. Die durch diese Disziplin gesammelte Information erlaubt dem Maß eines Planeten oder ein Potenzial eines natürlichen Satelliten, Leben oder planetarische Bewohnbarkeit zu entwickeln und zu stützen.

Eine zusätzliche Disziplin von astrogeology ist Geochemie, die Studie der chemischen Zusammensetzung der Erde und anderen Planeten, chemischen Prozesse und Reaktionen einschließt, die die Zusammensetzung von Felsen und Böden, den Zyklen der Sache und Energie und ihrer Wechselwirkung mit dem Hydrobereich und der Atmosphäre des Planeten regeln. Spezialisierungen schließen cosmochemistry, Biochemie und organische Geochemie ein.

Die Fossil-Aufzeichnung stellt die ältesten bekannten Beweise für das Leben auf der Erde zur Verfügung. Indem sie diese Beweise untersuchen, sind Paläontologen im Stande, besser die Typen von Organismen zu verstehen, die auf der frühen Erde entstanden sind. Wie man auch betrachtet, sind einige Gebiete auf der Erde, wie Pilbara im Westlichen Australien und der McMurdo Trockene Täler der Antarktis, geologische Analoga zu Gebieten des Mars, und als solcher, könnte im Stande sein, Vorstellungen darauf zu geben, wie man nach vorigem Leben auf Mars sucht.

Leben im Sonnensystem

Leute haben lange über die Möglichkeit des Lebens in Einstellungen außer der Erde jedoch nachgesonnen, die Spekulation auf der Natur des Lebens anderswohin hat häufig wenig Beachtung durch die Natur der Biochemie auferlegten Einschränkungen bezahlt. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Leben überall im Weltall wahrscheinlich Kohlenstoff-basiert ist, wird durch die Tatsache gefördert, dass Kohlenstoff einer der reichlichsten von den höheren Elementen ist. Wie man bekannt, dienen nur zwei der natürlichen Atome, Kohlenstoff und Silikons, als das Rückgrat von Molekülen, die genug groß sind, um biologische Information zu tragen. Als die Strukturbasis für das Leben ist eine der wichtigen Eigenschaften von Kohlenstoff, dass verschieden von Silikon es sich mit der Bildung von chemischen Obligationen mit vielen anderen Atomen sogleich beschäftigen kann, dadurch die chemische Vielseitigkeit berücksichtigend, die erforderlich ist, die Reaktionen des biologischen Metabolismus und Fortpflanzung zu führen. Die verschiedenen organischen funktionellen Gruppen, die aus Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und einem Gastgeber von Metallen, wie Eisen, Magnesium, und Zink zusammengesetzt sind, stellen die enorme Ungleichheit von chemischen durch einen lebenden Organismus notwendigerweise katalysierten Reaktionen zur Verfügung. Silikon wirkt im Gegensatz mit nur einigen anderen Atomen aufeinander, und die großen Silikonmoleküle sind im Vergleich zum kombinatorischen Weltall von organischen Makromolekülen eintönig. Tatsächlich scheint es wahrscheinlich, dass die grundlegenden Bausteine des Lebens überall unserem eigenen in der Allgemeinheit wenn nicht im Detail ähnlich sein werden. Obwohl, wie man erwartet, Landleben und Leben, das unabhängig von der Erde entstehen könnte, viele ähnliche wenn nicht identische, Bausteine verwenden, wie man erwartet, haben sie auch einige biochemische Qualitäten, die einzigartig sind. Wenn Leben einen vergleichbaren Einfluss anderswohin im Sonnensystem, dem Verhältnisüberfluss am Chemikalie-Schlüssel für sein Überleben gehabt hat - was auch immer sie sein können - konnte seine Anwesenheit verraten. Was auch immer außerirdisches Leben sein kann, könnte seine Tendenz, seine Umgebung chemisch zu verändern, es gerade weggeben.

Gedanke darauf, wo im Sonnensystemleben vorkommen könnte, wurde historisch durch den Glauben beschränkt, dass sich Leben schließlich auf das Licht und die Wärme von der Sonne verlässt und deshalb auf die Oberflächen von Planeten eingeschränkt wird. Die drei wahrscheinlichsten Kandidaten für das Leben im Sonnensystem sind der Planet Mars, der Mond von Jovian Europa und der Mondkoloss des Saturns. Mehr kürzlich kann Mondenceladus des Saturns als ein wahrscheinlicher Kandidat ebenso betrachtet werden. Diese Spekulation von wahrscheinlichen Kandidaten des Lebens basiert in erster Linie auf der Tatsache, dass (in den Fällen des Mars und Europas) die planetarischen Körper flüssiges Wasser, ein für das Leben notwendiges Molekül haben können, weil wir es für seinen Gebrauch als ein Lösungsmittel in Zellen wissen. Das Wasser auf Mars wird in seinen Polareis-Kappen gefunden, und kürzlich geschnitzte auf Mars kürzlich beobachtete Sinkkasten weisen darauf hin, dass flüssiges Wasser, mindestens vergänglich, auf der Oberfläche des Planeten, und vielleicht in unterirdischen Umgebungen wie Hydrothermalfrühlinge ebenso bestehen kann. Bei den niedrigen Marstemperaturen und dem Tiefdruck wird flüssiges Wasser wahrscheinlich hoch Salzquelle sein. Bezüglich Europas besteht flüssiges Wasser wahrscheinlich unter der eisigen Außenkruste des Monds. Dieses Wasser kann zu einem flüssigen Staat durch vulkanische Öffnungen auf dem Ozeanboden gewärmt werden (eine besonders faszinierende Theorie, die verschiedenen Typen von extremophiles denkend, die in der Nähe von den vulkanischen Öffnungen der Erde leben), aber die primäre Quelle der Hitze ist wahrscheinlich Gezeitenheizung.

Ein anderer planetarischer Körper, der außerirdisches Leben potenziell stützen konnte, ist der größte Mond des Saturns, Koloss. Koloss ist beschrieben worden als, denjenigen der frühen Erde ähnliche Bedingungen zu haben. Auf seiner Oberfläche haben Wissenschaftler die ersten flüssigen Seen außerhalb der Erde entdeckt, aber sie scheinen, aus Äthan und/oder Methan, nicht Wasser zusammengesetzt zu werden. Nach Cassini Daten wurde studiert, es wurde auf dem März 2008 berichtet, dass Koloss auch einen unterirdischen Ozean haben kann, der aus flüssigem Wasser und Ammoniak zusammengesetzt ist. Zusätzlich kann Mondenceladus des Saturns einen Ozean unter seiner eisigen Oberfläche und gemäß Wissenschaftlern von NASA im Mai 2011 haben, "erscheint als der bewohnbarste Punkt außer der Erde im Sonnensystem für das Leben, weil wir es wissen".

Am 26. April 2012 haben Wissenschaftler berichtet, dass Flechte überlebt hat und bemerkenswerte Ergebnisse auf der Anpassungskapazität der photosynthetischen Tätigkeit innerhalb der Simulierungszeit von 34 Tagen unter Marsbedingungen in Mars Simulation Laboratory (MSL) gezeigt hat, das durch das deutsche Raumfahrtzentrum (DLR) unterstützt ist.

Seltene Erdhypothese

Diese Hypothese stellt fest, dass auf astrobiological Ergebnissen gestützt hat, können auf der Erde gefundene Mehrzelllebensformen wirklich mehr von einer Seltenheit sein, als Wissenschaftler am Anfang angenommen haben. Es stellt eine mögliche Antwort auf das Paradox von Fermi zur Verfügung das deutet an, "Wenn außerirdische Ausländer üblich sind, warum sind nicht sie offensichtlich?" Es ist anscheinend entgegen dem Grundsatz der Mittelmäßigkeit, die von berühmten Astronomen Frank Drake, Carl Sagan und anderen angenommen ist. Der Grundsatz der Mittelmäßigkeit weist darauf hin, dass das Leben auf der Erde, aber eher nicht außergewöhnlich ist, dass Leben mehr ist als, um wahrscheinlich auf unzähligen anderen Welten gefunden zu werden.

Der anthropic Grundsatz stellt fest, dass grundsätzliche Gesetze des Weltalls spezifisch in einer Weise arbeiten, wie Leben möglich sein würde. Der anthropic Grundsatz unterstützt die Seltene Erdhypothese durch das Argumentieren der gesamten Elemente, die erforderlich sind, um Leben auf der Erde zu unterstützen, werden so fein abgestimmt, dass es fast für einen anderen gerade wie es unmöglich ist, durch die zufällige Chance zu bestehen (bemerken Sie, dass diese Begriffe von Wissenschaftlern auf eine verschiedene Weise von der einheimischen Vorstellung von ihnen gebraucht werden). Jedoch hat Stephen Jay Gould den Anspruch verglichen, dass das Weltall zu Gunsten unserer Art des Lebens zum Ausspruch fein abgestimmt wird, dass Würste lang und schmal gemacht wurden, so dass sie moderne Hotdog-Brötchen einbauen konnten, oder sagend, dass Schiffe erfunden worden waren, um Entenmuscheln aufzunehmen.

Forschung

Die systematische Suche nach möglichem Leben außerhalb der Erde ist ein gültiger mehrdisziplinarischer wissenschaftlicher Versuch. Die Universität von Glamorgan, das Vereinigte Königreich, hat gerade solch einen Grad 2006 angefangen, und die amerikanische Regierung fundiert die NASA Astrobiology Institut. Jedoch ist die Charakterisierung des Nichterdlebens unerledigt; Hypothesen und Vorhersagen betreffs seiner Existenz und Ursprungs ändern sich weit, aber an der Gegenwart kann die Entwicklung von Theorien, die Forschungssuche nach Leben anzuzeigen und zu unterstützen, als die konkreteste praktische Anwendung von astrobiology betrachtet werden.

Biologe Jack Cohen und Mathematiker Ian Stewart, unter anderen, betrachten xenobiology als getrennt von astrobiology. Cohen und Stewart setzen fest, dass astrobiology die Suche nach erdähnlichem Leben außerhalb unseres Sonnensystems ist und sagen Sie, dass xenobiologists mit den für uns offenen Möglichkeiten beschäftigt sind, sobald wir denken, dass Leben nicht Kohlenstoff-basiert zu sein oder Sauerstoff zu atmen braucht, so lange es die Definieren-Eigenschaften des Lebens hat. (Sieh Kohlenstoff-Chauvinismus).

Forschungsergebnisse

, kein Beweis des außerirdischen Lebens ist identifiziert worden. Wie man denkt, enthält die Überprüfung des ALH 84001 Meteorstein, der in der Antarktis 1984 wieder erlangt wurde und geglaubt hat, um aus Mars entstanden zu sein, von David McKay, Hauptwissenschaftler für Astrobiology am Raumfahrtzentrum von Johnson der NASA, sowie anderen Wissenschaftlern, Mikrofossilien des außerirdischen Ursprungs; diese Interpretation ist umstritten. Am 5. März 2011 hat Richard B. Hoover, ein Wissenschaftler mit dem Raumflugzentrum von Marschall, über die Entdeckung von angeblichen Mikrofossilien nachgesonnen, die cyanobacteria in CI1 kohlenstoffhaltigen Meteorsteinen ähnlich sind. Jedoch hat sich NASA formell aus dem Anspruch von Hoover distanziert. Gemäß dem amerikanischen Astrophysiker Neil deGrasse Tyson: "Im Moment ist das Leben auf der Erde das einzige bekannte Leben im Weltall, aber dort zwingt Argumente dazu darauf hinzuweisen, dass wir nicht allein sind."

Methan

2004 wurde die geisterhafte Unterschrift des Methans in der Marsatmosphäre durch beide Erdfernrohre sowie durch die Schnellzug-Untersuchung von Mars entdeckt. Wegen der Sonnenstrahlung und Höhenstrahlung wird Methan vorausgesagt, um von der Marsatmosphäre innerhalb von mehreren Jahren zu verschwinden, so muss das Benzin aktiv wieder gefüllt werden, um die gegenwärtige Konzentration aufrechtzuerhalten. Der Wissenschaftslaborrover von Mars wird Präzisionsmaße von Sauerstoff- und Kohlenstoff-Isotop-Verhältnissen im Kohlendioxyd (CO) und Methan (CH) in der Atmosphäre des Mars durchführen, um zwischen einem geochemical und einem biologischen Ursprung zu unterscheiden.

Planetarische Systeme

Es ist möglich, dass einige Planeten, wie der Gasriese Jupiter in unserem Sonnensystem, Monde mit festen Oberflächen oder flüssigen Ozeanen haben können, die gastfreundlicher sind. Die meisten außerhalb unseres Sonnensystems bis jetzt entdeckten Planeten sind heiße Gasriesen, die vorgehabt sind, zum Leben ungastlich zu sein, so ist es noch nicht bekannt, ob unser Sonnensystem, mit einem warmen, felsigen, metallreichen inneren Planeten wie Erde, einer abweichenden Zusammensetzung ist. Verbesserte Entdeckungsmethoden und vergrößerte Beobachten-Zeit werden zweifellos mehr planetarische Systeme entdecken, und vielleicht weiter mögen unseren. Zum Beispiel bemüht sich Kepler Mission der NASA, Erde-große Planeten um andere Sterne zu entdecken, indem er Minutenänderungen in der leichten Kurve des Sterns misst, weil der Planet zwischen dem Stern und dem Raumfahrzeug geht. Der Fortschritt in der Infrarotastronomie und Submillimeter-Astronomie hat die Bestandteile anderer Sternsysteme offenbart. Infrarotsuchen haben Riemen von Staub und Asteroiden um entfernte Sterne entdeckt, die Bildung von Planeten unterstützend.

Planetarische Bewohnbarkeit

Anstrengungen, auf Fragen wie der Überfluss an potenziell bewohnbaren Planeten in bewohnbaren Zonen und chemischen Vorgängern zu antworten, haben viel Erfolg gehabt. Zahlreiche extrasolar Planeten sind mit der Wackeln-Methode entdeckt worden und queren Methode durch, zeigend, dass Planeten um andere Sterne zahlreicher sind als vorher verlangt. Der erste erdähnliche extrasolar innerhalb der bewohnbaren Zone seines Sterns zu entdeckende Planet ist Gliese 581 c, der mit der radialen Geschwindigkeit gefunden wurde.

Missionen

Forschung in die Umweltgrenzen des Lebens und die Tätigkeit von äußersten Ökosystemen sind andauernd, Forschern ermöglichend, besser vorauszusagen, welche planetarische Umgebungen am wahrscheinlichsten sein könnten, Leben zu beherbergen. Missionen wie der Phönix lander, das Wissenschaftslaboratorium von Mars, ExoMars zu Mars und die Untersuchung von Cassini dem Mondkoloss des Saturns hoffen, weiter die Möglichkeiten des Lebens auf anderen Planeten in unserem Sonnensystem zu erforschen.

Wikinger-Programm

Die zwei Wikinger-Raumfahrzeuge hat jeder vier Typen von biologischen Experimenten zur Oberfläche des Mars gegen Ende der 1970er Jahre getragen. Das war der erste Mars landers, um Experimente auszuführen, um nach biosignatures des Lebens auf Mars zu suchen. Der landers hat einen robotic Arm verwendet, um Bodenproben in gesiegelte Testbehälter auf dem Handwerk zu stellen. Die zwei landers waren identisch, so wurden dieselben Tests an zwei Plätzen auf der Oberfläche des Mars ausgeführt; Wikinger 1 Nähe der Äquator und Wikinger 2 weiterer Norden. Das Ergebnis war nicht überzeugend, und wird noch von einigen Wissenschaftlern diskutiert.

Beagle 2

Beagle 2 war ein erfolgloser britischer Mars lander, der einen Teil der 2003-Schnellzug-Mission von Mars der Europäischen Weltraumorganisation gebildet hat. Sein primärer Zweck war, nach Lebenszeichen auf Mars, Vergangenheit oder Gegenwart zu suchen. Der ganze Kontakt damit wurde nach seinem Zugang in die Atmosphäre verloren.

Wissenschaftslaboratorium von Mars

Mars Science Laboratory (MSL) ist ein Rover von NASA zurzeit unterwegs zu Mars. Es wurde am 26. November 2011 gestartet und steht auf dem Plan, um auf Mars am Krater Gale am 6. August 2012 zu landen. Es wird eine genaue Landung versuchen und dann helfen, die Bewohnbarkeit des Mars zu bewerten. Missionsziele sind zu bestimmen, ob Mars ist oder jemals im Stande gewesen ist, Leben zu unterstützen, sich zu versammeln, haben Daten für eine Zukunft Mission, Studienmarsgeologie, sein Klima besetzt, und bewerten Sie weiter die Rolle, dass Wasser, eine wesentliche Zutat für das Leben, weil wir es, gespielt in sich formenden Mineralen auf Mars wissen.

ExoMars

ExoMars ist eine robotic Mission zu Mars, um nach möglichem biosignatures des Marslebens, Vergangenheit oder Gegenwart zu suchen. Diese astrobiological Mission ist zurzeit unter der Entwicklung durch die Europäische Weltraumorganisation (ESA) mit der wahrscheinlichen Kollaboration durch die russische Bundesraumfahrtbehörde (Roscosmos); es wird für einen 2018-Start geplant.

Roter Drache

Roter Drache ist ein vorgeschlagenes Konzept für einen preisgünstigen Mars lander Mission, die einen Falken von SpaceX Schwere Boosterrakete und eine modifizierte Drache-Kapsel verwerten würde, um in die Marsatmosphäre einzugehen. Die primäre Mission des lander würde sein, nach Beweisen des Lebens auf Mars (biosignatures), Vergangenheit oder Gegenwart zu suchen. Das Konzept wird vorgeschlagen, um in 2012/2013 als eine Entdeckungsmission von NASA für den Start 2018 finanziell zu unterstützen.

Siehe auch

• Abiogenesis
• Aktiver SETI
• Ausländische Sprache
• Astrosciences
• Aurelia und blauer Mond
• Zurückverunreinigung
• Kosmischer Staub
• Außerirdisches Leben
• Vorwärtsverunreinigung
• Gravitationsbiologie
• Hypothetische Typen der Biochemie
• Lebendes interplanetarisches Flugexperiment
• Planetarische Bewohnbarkeit
• Purpurrote Erdhypothese
• Seltene Erdhypothese
• Schattenbiosphäre

Bibliografie

• Die Internationale Zeitschrift von Astrobiology, der von der Universität von Cambridge Presse veröffentlicht ist, ist das Forum für Praktiker in diesem zwischendisziplinarischen Feld.
• Astrobiology, der von Mary Ann Liebert, Inc. veröffentlicht ist, ist eine von Experten begutachtete Zeitschrift, die die Ursprünge von Leben, Evolution, Vertrieb und Schicksal im Weltall erforscht.

Links

• Exobiologist.Org - Nachrichtenseite von Astrobiology von NASA.
• Xenobiology Wiki
• Astrobio.eu
• Astrobiology.nasa.gov
• Außer den Grundlagen in der Astrobiology Forschung
• Astrobiology Vorlesungsreihe-Netz (a.y. 2005-2006)
• Das Astrobiology Web
• Astrobiology Zeitschrift
• Astrobiology Moment-Experte auf dem neuen Wissenschaftler
• Australisches Zentrum für Astrobiology
• Bedingungen für das Leben überall
• Standard3D Stereoskopischer Raumsimulator einschließlich 30 exoplanets
• European Astrobiology Network Association (EANA)
• Internationale Astronomische Vereinigungskommission 51: Bioastronomy, offizielle Website
• NASA Astrobiology Institut
• Universität der NASA-Macquarie Pilbara Ausbildungsprojekt
• PlanetQuest der NASA
• Offizielle Exoplanetology Website
• Podcast Interview mit Direktor von NAI DR CARL PILCHER
• Mögliche Verbindungen zwischen der interstellaren Chemie und dem Ursprung des Lebens auf der Erde
• Snaiad, ein Weltbauprojekt mit Wesen hat mit der Entwicklungsbiologie im Sinn entwickelt.
• Sterne und bewohnbare Planeten
• Spanish Centro de Astrobiología
• "Der Bewohnbare Exoplanets Katalog" (PHL/UPR Arecibo)