Hvordan ser planter ud på andre exoplaneter?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Søgen efter udenjordisk liv er ikke længere domænet for science fiction eller UFO-jægere. Måske har moderne teknologier endnu ikke nået det nødvendige niveau, men med deres hjælp er vi allerede i stand til at opdage de fysiske og kemiske manifestationer af de grundlæggende processer, der ligger til grund for levende ting.

Astronomer har opdaget mere end 200 planeter, der kredser om stjerner uden for solsystemet. Indtil videre kan vi ikke give et entydigt svar om sandsynligheden for, at der findes liv på dem, men dette er kun et spørgsmål om tid. I juli 2007, efter at have analyseret stjernelyset, der passerede gennem exoplanetens atmosfære, bekræftede astronomer tilstedeværelsen af vand på den. Der udvikles nu teleskoper, der vil gøre det muligt at søge efter spor af liv på planeter som Jorden ved deres spektre.

En af de vigtige faktorer, der påvirker lysspektret, der reflekteres af en planet, kan være fotosynteseprocessen. Men er det muligt i andre verdener? Temmelig! På Jorden er fotosyntese grundlaget for næsten alt levende. På trods af det faktum, at nogle organismer har lært at leve ved forhøjede temperaturer i metan og i havets hydrotermiske åbninger, skylder vi rigdommen af økosystemer på vores planets overflade til sollys.

På den ene side produceres der i fotosynteseprocessen ilt, som sammen med det dannede ozon kan findes i planetens atmosfære. På den anden side kan farven på en planet indikere tilstedeværelsen af specielle pigmenter, såsom klorofyl, på dens overflade. For næsten et århundrede siden, efter at have bemærket den sæsonbestemte mørklægning af Mars' overflade, mistænkte astronomer tilstedeværelsen af planter på den. Der er blevet gjort forsøg på at opdage tegn på grønne planter i lysspektret, der reflekteres fra planetens overflade. Men tvivlsomheden i denne tilgang blev selv set af forfatteren Herbert Wells, som i sin "War of the Worlds" bemærkede: "Det er klart, at grøntsagsriget Mars, i modsætning til det jordiske, hvor grønt dominerer, har en blod- rød farve." Vi ved nu, at der ikke er nogen planter på Mars, og udseendet af mørkere områder på overfladen er forbundet med støvstorme. Wells var selv overbevist om, at farven på Mars ikke mindst er bestemt af de planter, der dækker dens overflade.

Selv på Jorden er fotosyntetiske organismer ikke begrænset til grønt: Nogle planter har røde blade, og forskellige alger og fotosyntetiske bakterier flimrer med alle regnbuens farver. Og lilla bakterier bruger infrarød stråling fra Solen ud over synligt lys. Så hvad vil sejre på andre planeter? Og hvordan kan vi se dette? Svaret afhænger af de mekanismer, hvorved den fremmede fotosyntese assimilerer lyset fra sin stjerne, som adskiller sig i arten af strålingen fra Solen. Derudover påvirker en anden sammensætning af atmosfæren også den spektrale sammensætning af den stråling, der falder ind på planetens overflade.

Stjerner af spektralklasse M (røde dværge) lyser svagt, så planter på jordlignende planeter i nærheden af dem skal være sorte for at absorbere så meget lys som muligt. Unge M-stjerner brænder overfladen af planeter med ultraviolette udbrud, så organismer der skal være vandlevende. Vores sol er klasse G. Og i nærheden af F-klasse stjerner får planter for meget lys og skal reflektere en betydelig del af det.

For at forestille dig, hvordan fotosyntese vil være i andre verdener, skal du først forstå, hvordan planter udfører det på Jorden. Sollysets energispektrum har en top i den blågrønne region, hvilket fik forskerne til i lang tid, hvorfor planter ikke absorberer det mest tilgængelige grønne lys, men tværtimod reflekterer det? Det viste sig, at fotosynteseprocessen ikke så meget afhænger af den samlede mængde solenergi, men af energien fra individuelle fotoner og antallet af fotoner, der udgør lyset.

Hver blå foton bærer mere energi end en rød, men solen udsender overvejende røde. Planter bruger blå fotoner på grund af deres kvalitet, og røde på grund af deres mængde. Bølgelængden af grønt lys ligger præcis mellem rødt og blåt, men grønne fotoner adskiller sig ikke i tilgængelighed eller energi, så planter bruger dem ikke.

Under fotosyntese for at fiksere et kulstofatom (afledt af kuldioxid, CO₂) i et sukkermolekyle kræves der mindst otte fotoner, og til spaltningen af en brint-iltbinding i et vandmolekyle (H₂O) - kun en. I dette tilfælde vises en fri elektron, som er nødvendig for yderligere reaktion. I alt for dannelsen af et oxygenmolekyle (O₂) fire sådanne bindinger skal brydes. For at den anden reaktion skal danne et sukkermolekyle, kræves der mindst fire flere fotoner. Det skal bemærkes, at en foton skal have en vis minimumsenergi for at kunne deltage i fotosyntesen.

Måden, hvorpå planter absorberer sollys, er virkelig et af naturens vidundere. Fotosyntetiske pigmenter forekommer ikke som individuelle molekyler. De danner klynger, der så at sige består af mange antenner, som hver især er indstillet til at opfatte fotoner med en bestemt bølgelængde. Klorofyl absorberer primært rødt og blåt lys, mens carotenoidpigmenterne, der giver efterårsløv rødt og gult, opfatter en anden nuance af blå. Al den energi, der opsamles af disse pigmenter, leveres til klorofylmolekylet, der er placeret i reaktionscentret, hvor vandet spaltes for at danne ilt.

Et kompleks af molekyler i et reaktionscenter kan kun udføre kemiske reaktioner, hvis det modtager røde fotoner eller en tilsvarende mængde energi i en anden form. For at bruge de blå fotoner omdanner antennepigmenter deres høje energi til lavere energi, ligesom en række step-down transformere reducerer 100.000 volt af en strømledning til en 220 volt stikkontakt. Processen begynder, når en blå foton rammer et pigment, der absorberer blåt lys og overfører energi til en af elektronerne i dets molekyle. Når en elektron vender tilbage til sin oprindelige tilstand, udsender den denne energi, men på grund af varme- og vibrationstab, mindre end den absorberede.

Pigmentmolekylet afgiver dog den modtagne energi ikke i form af en foton, men i form af en elektrisk interaktion med et andet pigmentmolekyle, som er i stand til at absorbere energien fra et lavere niveau. Til gengæld frigiver det andet pigment endnu mindre energi, og denne proces fortsætter, indtil energien af den oprindelige blå foton falder til niveauet for rødt.

Reaktionscentret, som den modtagende ende af kaskaden, er tilpasset til at absorbere tilgængelige fotoner med minimal energi. På overfladen af vores planet er røde fotoner de mest talrige og har samtidig den laveste energi blandt fotoner i det synlige spektrum.

Men for undervandsfotosyntese behøver røde fotoner ikke at være de mest udbredte. Det område af lys, der bruges til fotosyntese, ændrer sig med dybden, da vand, opløste stoffer i det, og organismer i de øverste lag filtrerer lyset. Resultatet er en klar lagdeling af levende former i overensstemmelse med deres sæt af pigmenter. Organismer fra dybere lag af vand har pigmenter, der er indstillet til lyset af de farver, der ikke blev absorberet af lagene ovenfor. For eksempel har alger og cyanea pigmenterne phycocyanin og phycoerythrin, som optager grønne og gule fotoner. I iltfattige (dvs.ikke-ilt-producerende) bakterier er bakteriochlorophyll, som absorberer lys fra de fjerne røde og nær-infrarøde (IR) områder, som kun er i stand til at trænge igennem de dystre vanddybder.

Organismer, der har tilpasset sig svagt lys, har en tendens til at vokse langsommere, fordi de skal arbejde hårdere for at absorbere alt det lys, der er tilgængeligt for dem. På planetens overflade, hvor lys er rigeligt, ville det være ufordelagtigt for planter at producere overskydende pigmenter, så de bruger selektivt farver. De samme evolutionære principper burde også virke i andre planetsystemer.

Ligesom vandlevende væsner har tilpasset sig lys filtreret af vand, har landboer tilpasset sig lys filtreret af atmosfæriske gasser. I den øverste del af jordens atmosfære er de hyppigst forekommende fotoner gule med en bølgelængde på 560-590 nm. Antallet af fotoner falder gradvist mod lange bølger og bryder brat af mod korte. Når sollys passerer gennem den øvre atmosfære, absorberer vanddamp IR i flere bånd længere end 700 nm. Oxygen producerer et snævert område af absorptionslinjer nær 687 og 761 nm. Alle ved, at ozon (Oh₃) i stratosfæren absorberer aktivt ultraviolet (UV) lys, men det absorberer også lidt i det synlige område af spektret.

Så vores atmosfære efterlader vinduer, hvorigennem stråling kan nå planetens overflade. Rækkevidden af synlig stråling er begrænset på den blå side af en skarp afskæring af solspektret i det korte bølgelængdeområde og UV-absorption af ozon. Den røde kant er defineret af iltabsorptionslinjer. Toppen af antallet af fotoner forskydes fra gul til rød (ca. 685 nm) på grund af den omfattende absorption af ozon i det synlige område.

Planter er tilpasset dette spektrum, som hovedsageligt er bestemt af ilt. Men man skal huske, at planterne selv leverer ilt til atmosfæren. Da de første fotosyntetiske organismer dukkede op på Jorden, var der lidt ilt i atmosfæren, så planterne måtte bruge andre pigmenter end klorofyl. Først efter et stykke tid, da fotosyntesen ændrede atmosfærens sammensætning, blev klorofyl det optimale pigment.

Pålidelige fossile beviser for fotosyntese er omkring 3,4 milliarder år gamle, men tidligere fossile rester viser tegn på denne proces. De første fotosyntetiske organismer skulle være under vandet, dels fordi vand er et godt opløsningsmiddel til biokemiske reaktioner, og også fordi det yder beskyttelse mod solens UV-stråling, hvilket var vigtigt i fraværet af et atmosfærisk ozonlag. Sådanne organismer var undervandsbakterier, der absorberede infrarøde fotoner. Deres kemiske reaktioner omfattede brint, svovlbrinte, jern, men ikke vand; derfor udsendte de ikke ilt. Og for kun 2, 7 milliarder år siden begyndte cyanobakterier i havene oxygenisk fotosyntese med frigivelse af oxygen. Mængden af ilt og ozonlaget steg gradvist, så røde og brune alger kunne stige til overfladen. Og da vandstanden i lavt vand var tilstrækkelig til at beskytte mod UV, opstod der grønne alger. De havde få phycobiliproteiner og var bedre tilpasset til stærkt lys nær vandoverfladen. 2 milliarder år efter at ilt begyndte at samle sig i atmosfæren, dukkede efterkommerne af grønne alger – planter – op på landjorden.

Floraen har gennemgået betydelige ændringer - variationen af former er hurtigt steget: fra mosser og leverurter til karplanter med høje kroner, som absorberer mere lys og er tilpasset forskellige klimazoner. Nåletræernes koniske kroner absorberer effektivt lys på høje breddegrader, hvor solen næsten ikke stiger over horisonten. Skygge-elskende planter producerer anthocyanin for at beskytte mod skarpt lys. Grøn klorofyl er ikke kun godt tilpasset atmosfærens moderne sammensætning, men hjælper også med at opretholde den og holder vores planet grøn. Det er muligt, at det næste trin i evolutionen vil give en fordel for en organisme, der lever i skyggen under træernes kroner og bruger phycobiliner til at absorbere grønt og gult lys. Men indbyggerne i det øverste lag vil tilsyneladende forblive grønne.

At male verden rød

Mens de søger efter fotosyntetiske pigmenter på planeter i andre stjernesystemer, bør astronomer huske, at disse objekter er på forskellige stadier af udviklingen. For eksempel kan de støde på en planet, der ligner Jorden, for eksempel for 2 milliarder år siden. Det skal også huskes på, at fremmede fotosyntetiske organismer kan have egenskaber, der ikke er karakteristiske for deres terrestriske "slægtninge". For eksempel er de i stand til at opdele vandmolekyler ved hjælp af fotoner med længere bølgelængde.

Den længste bølgelængdeorganisme på Jorden er den lilla anoxygene bakterie, som bruger infrarød stråling med en bølgelængde på omkring 1015 nm. Rekordholderne blandt oxygenholdige organismer er marine cyanobakterier, som absorberer ved 720 nm. Der er ingen øvre grænse for den bølgelængde, der er bestemt af fysikkens love. Det er bare det, at fotosyntesesystemet skal bruge et større antal langbølgelængdefotoner sammenlignet med kortbølgelængdefotoner.

Den begrænsende faktor er ikke variationen af pigmenter, men lysspektret, der når planetens overflade, som igen afhænger af typen af stjerne. Astronomer klassificerer stjerner baseret på deres farve, afhængigt af deres temperatur, størrelse og alder. Ikke alle stjerner eksisterer længe nok til, at liv kan opstå og udvikle sig på naboplaneter. Stjernerne er langlivede (i rækkefølge efter faldende temperatur) af spektralklasserne F, G, K og M. Solen tilhører klasse G. F-klasse stjerner er større og lysere end Solen, de brænder og udsender en lysere blåt lys og brænde ud om cirka 2 milliarder år. Klasse K- og M-stjerner er mindre i diameter, svagere, rødere og klassificeret som langlivede.

Omkring hver stjerne er der en såkaldt "livszone" - en række baner, hvorpå planeterne har den temperatur, der er nødvendig for eksistensen af flydende vand. I solsystemet er en sådan zone en ring afgrænset af Mars og Jordens baner. Varme F-stjerner har en livszone længere fra stjernen, mens køligere K- og M-stjerner har den tættere på. Planeter i livszonen for F-, G- og K-stjerner modtager omtrent den samme mængde synligt lys, som Jorden modtager fra Solen. Det er sandsynligt, at der kan opstå liv på dem baseret på den samme oxygeniske fotosyntese som på Jorden, selvom farven på pigmenterne kan blive forskudt inden for det synlige område.

Stjerner af M-typen, de såkaldte røde dværge, er af særlig interesse for videnskabsmænd, da de er den mest almindelige type stjerner i vores galakse. De udsender mærkbart mindre synligt lys end Solen: intensitetstoppen i deres spektrum forekommer i nær-IR. John Raven, en biolog ved University of Dundee i Skotland, og Ray Wolstencroft, en astronom ved Royal Observatory i Edinburgh, har foreslået, at oxygenisk fotosyntese er teoretisk mulig ved brug af nær-infrarøde fotoner. I dette tilfælde skal organismer bruge tre eller endda fire IR-fotoner for at bryde et vandmolekyle, mens landplanter kun bruger to fotoner, hvilket kan sammenlignes med trinene på en raket, der giver energi til en elektron til at udføre et kemikalie reaktion.

Unge M-stjerner udviser kraftige UV-blus, der kun kan undgås under vandet. Men vandsøjlen optager også andre dele af spektret, så de organismer, der befinder sig i dybden, vil i den grad mangle lys. Hvis det er tilfældet, kan fotosyntese på disse planeter muligvis ikke udvikle sig. Efterhånden som M-stjernen ældes, falder mængden af udsendt ultraviolet stråling, på de senere stadier af evolutionen bliver den mindre end vores sol udsender. I denne periode er der ikke behov for et beskyttende ozonlag, og livet på planeternes overflade kan blomstre, selvom det ikke producerer ilt.

Derfor bør astronomer overveje fire mulige scenarier afhængigt af stjernens type og alder.

Anaerobt havliv. En stjerne i planetsystemet er ung, af enhver type. Organismer producerer muligvis ikke ilt. Atmosfæren kan være sammensat af andre gasser såsom metan.

Aerobic Ocean Life. Stjernen er ikke længere ung, af nogen art. Der er gået tilstrækkelig tid siden begyndelsen af oxygenisk fotosyntese til ophobning af oxygen i atmosfæren.

Aerobt landliv. Stjernen er moden, af enhver type. Landet er dækket af planter. Livet på Jorden er netop på dette stadie.

Anaerobt landliv. En svag M-stjerne med svag UV-stråling. Planter dækker jorden, men producerer muligvis ikke ilt.

Naturligvis vil manifestationerne af fotosyntetiske organismer i hvert af disse tilfælde være forskellige. Erfaringen med at skyde vores planet fra satellitter tyder på, at det er umuligt at opdage liv i havets dybder ved hjælp af et teleskop: De to første scenarier lover os ikke farvetegn på liv. Den eneste chance for at finde det er at søge efter atmosfæriske gasser af organisk oprindelse. Derfor vil forskere, der bruger farvemetoder til at søge efter fremmed liv, skulle fokusere på at studere landplanter med oxygenisk fotosyntese på planeter nær F-, G- og K-stjerner eller på planeter af M-stjerner, men med enhver form for fotosyntese.

Tegn på liv

Stoffer, der udover planternes farve kan være et tegn på tilstedeværelsen af liv

Ilt (O₂) og vand (H₂O) … Selv på en livløs planet ødelægger lyset fra moderstjernen vanddampmolekyler og producerer en lille mængde ilt i atmosfæren. Men denne gas opløses hurtigt i vand og oxiderer også sten og vulkanske gasser. Derfor, hvis der ses meget ilt på en planet med flydende vand, betyder det, at yderligere kilder producerer det, højst sandsynligt fotosyntese.

Ozon (O₃) … I Jordens stratosfære ødelægger ultraviolet lys iltmolekyler, som, når de kombineres, danner ozon. Sammen med flydende vand er ozon en vigtig indikator for liv. Mens ilt er synligt i det synlige spektrum, er ozon synligt i infrarødt, hvilket er lettere at opdage med nogle teleskoper.

Metan (CH₄) plus ilt eller sæsonbestemte cyklusser … Kombinationen af ilt og metan er svær at opnå uden fotosyntese. Sæsonbestemte udsving i metankoncentrationen er også et sikkert tegn på liv. Og på en død planet er koncentrationen af metan næsten konstant: den falder kun langsomt, efterhånden som sollys nedbryder molekyler

Chlormethan (CH₃Cl) … På Jorden dannes denne gas ved afbrænding af planter (hovedsageligt i skovbrande) og ved udsættelse for sollys på plankton og klor i havvand. Oxidation ødelægger det. Men den relativt svage emission af M-stjerner kan tillade denne gas at akkumulere i en mængde, der er tilgængelig for registrering.

Dinitrogenoxid (N₂O) … Når organismer henfalder, frigives nitrogen i form af et oxid. Ikke-biologiske kilder til denne gas er ubetydelige.

Sort er det nye grønne

Uanset planetens karakteristika skal fotosyntetiske pigmenter opfylde de samme krav som på Jorden: absorbere fotoner med den korteste bølgelængde (højenergi), med den længste bølgelængde (som reaktionscentret bruger), eller den mest tilgængelige. For at forstå, hvordan typen af stjerne bestemmer farven på planter, var det nødvendigt at kombinere indsatsen fra forskere fra forskellige specialiteter.

Stjernelys passerer

Planternes farve afhænger af spektret af stjernelys, som astronomer let kan observere, og absorptionen af lys af luft og vand, som forfatteren og hendes kolleger modellerede ud fra den sandsynlige sammensætning af atmosfæren og livets egenskaber. Billede "I videnskabens verden"

Martin Cohen, en astronom ved University of California, Berkeley, indsamlede data om en F-stjerne (Bootes sigma), en K-stjerne (epsilon Eridani), en aktivt blussende M-stjerne (AD Leo) og en hypotetisk rolig M -stjerne med temperatur 3100 °C. Astronom Antigona Segura fra National Autonomous University i Mexico City har udført computersimuleringer af opførsel af jordlignende planeter i livszonen omkring disse stjerner. Ved hjælp af modeller af Alexander Pavlov fra University of Arizona og James Kasting fra University of Pennsylvania studerede Segura interaktionen mellem stråling fra stjerner og de sandsynlige komponenter i planetariske atmosfærer (forudsat at vulkaner udsender de samme gasser på dem som på Jorden), og forsøgte at at finde ud af den kemiske sammensætning atmosfærer både iltmangel og med dens indhold tæt på jordens.

Ved hjælp af Seguras resultater beregnede University College London fysiker Giovanna Tinetti absorptionen af stråling i planetariske atmosfærer ved hjælp af David Crisps model ved Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, som blev brugt til at estimere belysningen af solpaneler på Mars rovere. Fortolkningen af disse beregninger krævede den samlede indsats fra fem eksperter: mikrobiolog Janet Siefert ved Rice University, biokemikerne Robert Blankenship ved Washington University i St. Louis og Govindjee ved University of Illinois i Urbana, planetolog og Champaigne. (Victoria Meadows) fra Washington State University og mig, en biometeorolog fra NASAs Goddard Space Research Institute.

Vi konkluderede, at blå stråler med en top på 451 nm for det meste når overfladen af planeter nær F-klasse stjerner. I nærheden af K-stjerner er toppen placeret ved 667 nm, dette er den røde region af spektret, som ligner situationen på Jorden. I dette tilfælde spiller ozon en vigtig rolle, hvilket gør lyset fra F-stjerner blåere og lyset fra K-stjerner rødere, end det faktisk er. Det viser sig, at stråling, der er egnet til fotosyntese i dette tilfælde, ligger i det synlige område af spektret, som på Jorden.

Således kan planter på planeter nær F- og K-stjerner have næsten samme farve som dem på Jorden. Men i F-stjerner er strømmen af energirige blå fotoner for intens, så planterne skal i det mindste delvist reflektere dem ved hjælp af afskærmende pigmenter som anthocyanin, hvilket vil give planterne en blålig farve. De kan dog kun bruge blå fotoner til fotosyntese. I dette tilfælde skal alt lys i området fra grønt til rødt reflekteres. Dette vil resultere i en markant blå afskæring i det reflekterede lysspektrum, som let kan spottes med et teleskop.

Det brede temperaturområde for M-stjerner antyder en række forskellige farver for deres planeter. I kredsløb om en rolig M-stjerne modtager planeten halvdelen af den energi, som Jorden får fra Solen. Og selvom dette i princippet er nok for livet - det er 60 gange mere end det, der kræves for skyggeelskende planter på Jorden - tilhører de fleste fotoner, der kommer fra disse stjerner, til spektrets nær-IR-område. Men evolutionen skulle føre til fremkomsten af en række pigmenter, der kan opfatte hele spektret af synligt og infrarødt lys. Planter, der absorberer stort set al deres stråling, kan endda virke sorte.

Lille lilla prik

Livets historie på Jorden viser, at tidlige marine fotosyntetiske organismer på planeter nær klasse F-, G- og K-stjerner kunne leve i en primær iltfri atmosfære og udvikle et system med oxygenisk fotosyntese, som senere ville føre til fremkomsten af landplanter. Situationen med stjerner i M-klassen er mere kompliceret. Resultaterne af vores beregninger indikerer, at det optimale sted for fotosyntesemaskiner er 9 m under vand: et lag af denne dybde fanger ødelæggende ultraviolet lys, men tillader nok synligt lys at passere igennem. Selvfølgelig vil vi ikke bemærke disse organismer i vores teleskoper, men de kan blive grundlaget for landliv. I princippet kan plantelivet på planeter i nærheden af M-stjerner, ved hjælp af forskellige pigmenter, være næsten lige så forskelligt som på Jorden.

Men vil fremtidige rumteleskoper give os mulighed for at se spor af liv på disse planeter? Svaret afhænger af, hvad der vil være forholdet mellem vandoverflade og land på planeten. I teleskoper af første generation vil planeterne ligne punkter, og en detaljeret undersøgelse af deres overflade er udelukket. Det eneste, forskerne får, er det samlede spektrum af reflekteret lys. Baseret på sine beregninger hævder Tinetti, at mindst 20% af planetens overflade skal være tørt land dækket af planter og ikke dækket af skyer for at kunne identificere planter på dette spektrum. På den anden side, jo større havområdet er, jo mere ilt frigiver de marine fotosyntese til atmosfæren. Derfor, jo mere udtalte pigmentbioindikatorerne er, jo sværere er det at bemærke oxygenbioindikatorer og omvendt. Astronomer vil være i stand til at opdage enten det ene eller det andet, men ikke begge dele.

Planetsøgende

Den Europæiske Rumorganisation (ESA) planlægger at opsende Darwin-rumfartøjet i løbet af de næste 10 år for at studere spektre af terrestriske exoplaneter. NASA's Earth-Like Planet Seeker vil gøre det samme, hvis agenturet får finansiering. COROT-rumfartøjet, der blev opsendt af ESA i december 2006, og Kepler-rumfartøjet, der er planlagt af NASA til opsendelse i 2009, er designet til at søge efter svage fald i stjernernes lysstyrke, når jordlignende planeter passerer foran dem. NASAs SIM-rumfartøj vil lede efter svage vibrationer fra stjerner under påvirkning af planeter.

Tilstedeværelsen af liv på andre planeter - det virkelige liv, ikke kun fossiler eller mikrober, der knap nok overlever under ekstreme forhold - kan blive opdaget i den nærmeste fremtid. Men hvilke stjerner skal vi studere først? Vil vi være i stand til at registrere spektrene af planeter placeret tæt på stjerner, hvilket er særligt vigtigt i tilfælde af M-stjerner? I hvilke områder og med hvilken opløsning skal vores teleskoper observere? At forstå det grundlæggende i fotosyntese vil hjælpe os med at skabe nye instrumenter og fortolke de data, vi modtager. Problemer med en sådan kompleksitet kan kun løses i skæringspunktet mellem forskellige videnskaber. Indtil videre er vi kun ved begyndelsen af vejen. Selve muligheden for at søge efter udenjordisk liv afhænger af, hvor dybt vi forstår det grundlæggende i livet her på Jorden.