Biosignaturen und ihre Fehlinterpretationen

Die Suche nach Biosignaturen beginnt mit einem starken Versprechen: Vielleicht verrät das Licht eines fernen Planeten etwas über Leben. Das klingt fast zu elegant. Ein Teleskop schaut auf einen Stern, ein Planet zieht vorbei, und im Licht steckt eine chemische Spur.

Gemessen werden dabei keine Organismen. Meist geht es um Gase in einer Atmosphäre oder um Muster im Licht. Sauerstoff ist das bekannteste Beispiel. Auf der Erde stammt er heute überwiegend aus biologischen Prozessen. Auf einem anderen Planeten können aber auch Sonnenlicht, Wasserverlust und chemische Reaktionen Sauerstoff erzeugen. Die Messung wäre dann richtig. Die Deutung als Lebenszeichen wäre falsch.

Kein Gas steht für sich allein

Ein einzelnes Molekül ist deshalb zu wenig. Forschende fragen auch: Wie aktiv ist der Stern? Welche anderen Gase gibt es? Wie warm ist der Planet? Könnten Vulkanismus oder Reaktionen in der Atmosphäre dasselbe Muster erzeugen?

Besonders interessant sind Kombinationen von Gasen, die gemeinsam schwer durch bekannte unbelebte Prozesse erklärbar sind. Auch dann ist Vorsicht nötig. Die Lichtsignale von Exoplaneten sind schwach. Sternaktivität, Instrumentgrenzen und Modellannahmen können viel mitreden.

Auch ein fehlendes Zeichen beweist nichts

Eine belebte Welt muss aus der Ferne nicht auffallen. Auf der frühen Erde gab es bereits Leben, lange bevor viel Sauerstoff in der Atmosphäre war. Ein fehlendes klares Signal sagt daher weniger, als man gern hätte.

Die Suche arbeitet mit mehreren Messungen und Vergleichsmodellen. Eine starke Biosignatur wäre kein einzelner spektakulärer Ausschlag im Spektrum. Stark wäre eine Erklärung, die nach vielen Gegenprüfungen am besten zu Stern, Planet und Atmosphäre passt.