Skip to content
Home » Lachgas in de ruimte kan leven betekenen

Lachgas in de ruimte kan leven betekenen

    Lachgas in de ruimte kan leven betekenen

    Wetenschappers van UC Riverside suggereren dat er iets ontbreekt in de typische lijst van chemicaliën die astrobiologen gebruiken om te zoeken naar leven op planeten rond andere sterren – lachgas.

    lachgas voor anesthesie
    Hetzelfde lachgas dat wordt gebruikt voor algemene anesthesie, sedatie en pijnbehandeling kan een levensvatbaar biosignatuurgas vormen. (lovleah/iStock/Getty)

    Chemische verbindingen in de atmosfeer van een planeet die op leven kunnen duiden, biosignaturen genoemd, worden tegenwoordig meestal in overvloed in de atmosfeer van de aarde aangetroffen.

    “Er is veel nagedacht over zuurstof en methaan als biosignaturen. Minder onderzoekers hebben lachgas serieus overwogen, maar we denken dat dat een vergissing is”, zegt Eddie Schwieterman, een astrobioloog bij de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van UCR.

    Deze conclusie, en het modelleringswerk dat ertoe heeft geleid, wordt gedetailleerd beschreven in een artikel dat vandaag in het Astrophysical Journal is gepubliceerd.

    Om dit te bereiken, leidde Schwieterman een team van onderzoekers die bepaalden hoeveel lachgas levende wezens op een planeet vergelijkbaar met de aarde mogelijk zouden kunnen produceren. Vervolgens maakten ze modellen die die planeet rond verschillende soorten sterren simuleerden en bepaalde hoeveelheden N2O die konden worden gedetecteerd door een observatorium zoals de James Webb Space Telescope.

    “In een sterrenstelsel als TRAPPIST-1, het dichtstbijzijnde en beste systeem om de atmosfeer van rotsachtige planeten te observeren, zou je mogelijk lachgas kunnen detecteren op niveaus die vergelijkbaar zijn met CO2 of methaan,” zei Schwieterman.

    aarde van ver
    Lachgas is een bestanddeel van de atmosfeer van de aarde dat het bewijs levert van leven. (wetenschappelijk team NASA/LROC)

    Er zijn meerdere manieren waarop levende wezens lachgas of N2O kunnen maken. Micro-organismen zetten voortdurend andere stikstofverbindingen om in N2O, een stofwisselingsproces dat nuttige cellulaire energie kan opleveren.

    “Het leven genereert stikstofafvalproducten die door sommige micro-organismen worden omgezet in nitraten. In een aquarium stapelen deze nitraten zich op, daarom moet je het water verversen,” zei Schwieterman

    “Onder de juiste omstandigheden in de oceaan kunnen bepaalde bacteriën die nitraten echter omzetten in N2O”, zei Schwieterman. “Het gas lekt dan de atmosfeer in.”

    Onder bepaalde omstandigheden kan N2O in een atmosfeer worden gedetecteerd en nog steeds niet op leven duiden. Het team van Schwieterman hield hier rekening mee in hun modellering. Door bijvoorbeeld bliksem ontstaat een kleine hoeveelheid lachgas. Maar naast N2O creëert bliksem ook stikstofdioxide, wat astrobiologen een aanwijzing zou geven dat niet-levend weer of geologische processen het gas hebben gecreëerd.

    Anderen die N2O als een biosignatuurgas beschouwen, concluderen vaak dat het moeilijk te detecteren zou zijn van zo ver weg. Schwieterman legde uit dat deze conclusie is gebaseerd op de N2O-concentraties in de huidige atmosfeer van de aarde. Omdat er niet veel van is op deze planeet, die wemelt van het leven, denken sommigen dat het ook elders moeilijk te detecteren is.

    James Webb in de ruimte
    De James Webb-ruimtetelescoop zou binnenkort informatie kunnen verzenden over de atmosferen van planeten in het TRAPPIST-1-systeem (NASA-GSFC/Adriana M. Gutierrez).

    “Deze conclusie houdt geen rekening met perioden in de geschiedenis van de aarde waarin de oceaanomstandigheden een veel grotere biologische afgifte van N2O mogelijk zouden hebben gemaakt. De omstandigheden in die periodes kunnen een afspiegeling zijn van waar een exoplaneet zich vandaag bevindt, “zei Schwieterman.

    Schwieterman voegde eraan toe dat gewone sterren zoals K- en M-dwergen een lichtspectrum produceren dat minder effectief is in het afbreken van het N2O-molecuul dan onze zon. Deze twee effecten gecombineerd zouden de voorspelde hoeveelheid van dit biosignatuurgas op een bewoonde wereld aanzienlijk kunnen verhogen.

    Het onderzoeksteam omvatte UCR-astrobiologen Daria Pidhorodetska, Andy Ridgwell en Timothy Lyons, evenals wetenschappers van Purdue University, het Georgia Institute of Technology, American University en het NASA Goddard Space Flight Center.

    Het onderzoeksteam is van mening dat het nu tijd is voor astrobiologen om alternatieve biosignaturen zoals N2O te overwegen, omdat de James Webb-telescoop binnenkort informatie kan verzenden over de atmosferen van rotsachtige, aardachtige planeten in het TRAPPIST-1-systeem.

    “We wilden dit idee naar voren brengen om te laten zien dat het niet uitgesloten is dat we dit biosignatuurgas zouden vinden als we ernaar zoeken,” zei Schwieterman.

    (Omslagafbeelding van TRAPPIST-1-systeem: NASA/JPL-Caltech)