Finns det liv utanför jorden? Astrobiologins mest lovande mål

Kan liv ha uppstått någon annanstans än på jorden? Än så länge har vi inget bekräftat svar, men astrobiologin har kommit långt i arbetet med att hitta miljöer där liv kan ha funnits eller fortfarande finns. Här går jag igenom de mest lovande platserna, vilka tecken forskarna letar efter och varför ett möjligt fynd måste granskas med stor försiktighet.

Vad astrobiologin egentligen försöker hitta

Astrobiologi är ett tvärvetenskapligt område där astronomi, geologi, kemi och biologi möts. Jag tycker att den viktigaste utgångspunkten är att forskarna inte främst letar efter små gröna varelser, utan efter miljöer där liv kan fungera och spår som är svåra att förklara utan biologiska processer.

På jorden behöver allt känt liv någon form av energikälla, grundämnen som kol och kväve samt ett lösningsmedel, oftast flytande vatten. Det betyder dock inte att en planet måste vara varm, molnig och blå som jorden. Mikroorganismer på vår egen planet visar att liv kan överleva i extrem kyla, hög strålning, stark surhet och totalt mörker.

Det är därför uttrycket beboelig zon bara är en första sortering. Zonen beskriver avståndet från en stjärna där flytande vatten kan vara möjligt på ytan, men den säger inte om planeten har atmosfär, geologisk aktivitet eller ett stabilt klimat. En värld utanför zonen kan fortfarande ha ett underjordiskt hav, medan en planet mitt i zonen kan vara steril.

Mars är nära men inte självklart levande

Mars är det naturliga första målet eftersom vi kan skicka dit sonder och analysera bergarter på plats. Landskapet visar tydliga spår av gamla floder, sjöar och deltan, vilket betyder att planeten en gång hade våtare och sannolikt mildare perioder än i dag.

Rovern Perseverance undersöker bland annat sediment i Jezero-kratern, en plats som tidigare verkar ha varit en sjömiljö. Organiska molekyler i marssten är intressanta eftersom de innehåller kol, men de är inte automatiskt biologiska. Sådana ämnen kan också skapas av vulkanism, meteoriter eller kemiska reaktioner utan liv.

Den mest försiktiga slutsatsen är därför att Mars kan ha varit beboelig i det förflutna, men att beboelig inte betyder bebodd. Om liv någonsin funnits där är det troligare att vi hittar kemiska eller mineraliska spår av gamla mikroorganismer än ett aktivt ekosystem på ytan.

Ismånarna kan gömma de mest lovande miljöerna

De mest spännande platserna i solsystemet ligger kanske inte på planeter utan under isen på månarna Europa och Enceladus. Båda tros ha globala hav under sina frusna ytor, och där kan gravitation, kemiska reaktioner och värme från planeternas tidvattenkrafter skapa en stabil energikälla.

Enceladus är särskilt intressant eftersom material från det underjordiska havet sprutas ut i rymden genom gejsrar nära månens sydpol. En rymdsond behöver alltså inte borra flera kilometer genom isen för att ta prover. Där finns en praktisk fördel som gör månen till ett av astrobiologins mest attraktiva mål.

Europa verkar också ha ett stort saltvattenhav, men den tjocka isytan gör undersökningar svårare. Forskarna försöker därför kombinera observationer från omloppsbana med laboratorieförsök som visar hur organiska ämnen och möjliga biosignaturer kan överleva strålning och transporteras genom isen.

Jag tycker att just skillnaden mellan möjlig livsmiljö och bevis på liv ofta försvinner i populärvetenskapliga rubriker. Ett hav, organiska molekyler eller en energikälla visar att förutsättningarna kan finnas, men inget av detta räcker ensamt för att hävda att en organism verkligen existerar.

Exoplaneter visar hur enorm sökbilden är

Exoplaneter är planeter som kretsar kring andra stjärnor än solen. NASA:s arkiv innehåller nu över 6 000 bekräftade exoplaneter, och varje ny upptäckt visar hur varierade planetsystem kan vara. Bland dem finns stenplaneter, gasjättar, superjordar och världar som kretsar mycket nära sina stjärnor.

För att bedöma en avlägsen planets miljö studerar astronomer bland annat dess storlek, massa, omlopp och atmosfär. Med spektroskopi analyseras hur planetens atmosfär absorberar ljus. På så sätt kan forskarna leta efter gaser som vattenånga, koldioxid, metan och syre.

En möjlig biologisk signatur behöver dock ses i sitt sammanhang. Syre kan till exempel bildas utan fotosyntes, och metan kan komma från geologiska processer. Det mest övertygande vore en kombination av gaser i kemisk obalans som inte rimligen kan finnas kvar utan en aktiv källa.

Den beboeliga zonen hjälper oss att prioritera, men den är ingen kvalitetsstämpel. En planet runt en aktiv röd dvärg kan utsättas för kraftiga utbrott, medan en planet med tjock atmosfär kan ha en helt annan temperatur än avståndet från stjärnan antyder.

Så skiljer forskare en ledtråd från ett bevis

Det svåraste i sökandet är inte att hitta något ovanligt. Det svåra är att visa att observationen inte har en enklare förklaring. Därför använder forskare flera instrument, upprepade mätningar och modeller av planetens geologi och atmosfär innan de drar en stark slutsats.

En biosignatur är ett möjligt spår av liv, exempelvis en särskild molekyl, en kemisk obalans eller ett mönster i en bergart. För att bli övertygande måste den vara specifik, reproducerbar och förenlig med miljön. Ett ensamt fynd i en komplex mätning räcker sällan.

Jag skulle därför vara försiktig med formuleringar som ”forskare har hittat liv” när resultaten egentligen handlar om organiska ämnen eller en potentiell biosignatur. Den vetenskapliga vägen är lång, men den är också det som skyddar oss från att förväxla spännande kemi med ett historiskt bevis.

• Först måste signalen bekräftas med nya observationer.
• Sedan jämförs den med icke-biologiska förklaringar.
• Därefter krävs gärna oberoende data från andra instrument eller uppdrag.
• Till sist bedöms hela miljön, inte bara en enskild molekyl.

Det finns också en annan gren av sökandet. SETI-projekt letar efter teknosignaturer, alltså signaler eller energimönster som skulle kunna komma från en tekniskt avancerad civilisation. Det är en mycket smalare möjlighet än mikrobiellt liv, men den är filosofiskt omvälvande eftersom den skulle säga något om intelligensens plats i universum.

Vad ett fynd skulle förändra för vår världsbild

Om vi hittar bakterieliknande liv på Mars eller i en ismånes hav blir den första frågan inte bara hur märkligt fyndet är, utan om livet uppstod självständigt där. Två separata ursprung i samma solsystem skulle tala starkt för att livets uppkomst inte är ett extremt sällsynt undantag.

Om vi i stället upptäcker en signal från en civilisation blir konsekvenserna ännu större. Då skulle vi behöva ompröva idéer om intelligens, teknik och vår egen framtid. Samtidigt kan ett negativt resultat också vara värdefullt, eftersom det hjälper oss att förstå hur ovanliga vissa steg i evolutionen kan vara.

Det är här astrobiologin blir mer än en jakt på sensationella upptäckter. Den undersöker både hur liv kan uppstå och varför jorden blev den plats där vi själva fick möjlighet att ställa frågan. För mig är den mest rimliga hållningen därför öppen men disciplinerad: universum verkar erbjuda många möjliga miljöer, men ännu inga säkra bevis på liv utanför jorden.

Det viktigaste att bära med sig från jakten på liv

Den korta versionen är att forskarna redan har hittat många miljöer som kan vara beboeliga, men ingen plats där liv är bekräftat. Mars, Europa, Enceladus och avlägsna exoplaneter erbjuder olika typer av ledtrådar, från gamla sjöar och organiska ämnen till underjordiska hav och atmosfärer som kan analyseras på mycket stora avstånd.

När jag väger samman kunskapsläget tycker jag att den starkaste strategin är att kombinera flera spår. Prover från Mars, observationer av ismånar och allt bättre spektroskopi av exoplaneter kan tillsammans ge ett svar som en enskild upptäckt aldrig klarar av.

Vi vet alltså ännu inte om vi är ensamma. Men själva sökandet har redan förändrat bilden av kosmos: livet behöver kanske inte en jordkopia, bara rätt kombination av kemi, energi och tid.