Hvordan ser planter ut på andre eksoplaneter?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Jakten på utenomjordisk liv er ikke lenger domenet til science fiction- eller UFO-jegere. Kanskje moderne teknologier ennå ikke har nådd det nødvendige nivået, men med deres hjelp er vi allerede i stand til å oppdage de fysiske og kjemiske manifestasjonene av de grunnleggende prosessene som ligger til grunn for levende ting.

Astronomer har oppdaget mer enn 200 planeter i bane rundt stjerner utenfor solsystemet. Så langt kan vi ikke gi et entydig svar på sannsynligheten for at det eksisterer liv på dem, men dette er bare et spørsmål om tid. I juli 2007, etter å ha analysert stjernelyset som passerte gjennom eksoplanetens atmosfære, bekreftet astronomer tilstedeværelsen av vann på den. Det utvikles nå teleskoper som skal gjøre det mulig å søke etter spor av liv på planeter som Jorden ved deres spektre.

En av de viktige faktorene som påvirker lysspekteret som reflekteres av en planet kan være prosessen med fotosyntese. Men er dette mulig i andre verdener? Ganske! På jorden er fotosyntese grunnlaget for nesten alle levende ting. Til tross for at noen organismer har lært å leve ved forhøyede temperaturer i metan og i hydrotermiske ventiler i havet, skylder vi sollys rikdommen til økosystemer på overflaten av planeten vår.

På den ene siden, i prosessen med fotosyntese, produseres oksygen, som sammen med ozon dannet fra det, kan finnes i atmosfæren på planeten. På den annen side kan fargen på en planet indikere tilstedeværelsen av spesielle pigmenter, for eksempel klorofyll, på overflaten. For nesten et århundre siden, etter å ha lagt merke til den sesongmessige mørkningen av overflaten til Mars, mistenkte astronomer tilstedeværelsen av planter på den. Det er gjort forsøk på å oppdage tegn på grønne planter i lysspekteret som reflekteres fra planetens overflate. Men tvilsomheten i denne tilnærmingen ble sett selv av forfatteren Herbert Wells, som i sin "War of the Worlds" sa: "Det er klart at grønnsaksriket Mars, i motsetning til det jordiske, hvor grønt dominerer, har en blod- rød farge." Vi vet nå at det ikke er noen planter på Mars, og utseendet til mørkere områder på overflaten er assosiert med støvstormer. Wells var selv overbevist om at fargen på Mars ikke minst bestemmes av plantene som dekker overflaten.

Selv på jorden er ikke fotosyntetiske organismer begrenset til grønt: Noen planter har røde blader, og forskjellige alger og fotosyntetiske bakterier skimrer med alle regnbuens farger. Og lilla bakterier bruker infrarød stråling fra solen i tillegg til synlig lys. Så hva vil råde på andre planeter? Og hvordan kan vi se dette? Svaret avhenger av mekanismene som den fremmede fotosyntesen assimilerer lyset fra stjernen sin, som er forskjellig i naturen til strålingen fra solen. I tillegg påvirker en annen sammensetning av atmosfæren også den spektrale sammensetningen av strålingen som faller inn på planetens overflate.

Stjerner av spektralklasse M (røde dverger) skinner svakt, så planter på jordlignende planeter i nærheten av dem må være svarte for å absorbere så mye lys som mulig. Unge M-stjerner svir overflaten av planeter med ultrafiolette fakler, så organismer der må være akvatiske. Solen vår er klasse G. Og i nærheten av stjerner i F-klassen får planter for mye lys og må reflektere en betydelig del av det.

For å forestille deg hvordan fotosyntesen vil være i andre verdener, må du først forstå hvordan planter utfører den på jorden. Energispekteret til sollys har en topp i den blågrønne regionen, noe som fikk forskere til å lure på i lang tid hvorfor planter ikke absorberer det mest tilgjengelige grønne lyset, men tvert imot reflekterer det? Det viste seg at prosessen med fotosyntese ikke avhenger så mye av den totale mengden solenergi, men av energien til individuelle fotoner og antall fotoner som utgjør lyset.

Hvert blått foton bærer mer energi enn et rødt, men solen sender hovedsakelig ut røde. Planter bruker blå fotoner på grunn av kvaliteten, og røde på grunn av kvantiteten. Bølgelengden til grønt lys ligger nøyaktig mellom rødt og blått, men grønne fotoner er ikke forskjellige i tilgjengelighet eller energi, så planter bruker dem ikke.

Under fotosyntese for å fikse ett karbonatom (avledet fra karbondioksid, CO₂) i et sukkermolekyl kreves det minst åtte fotoner, og for spaltning av en hydrogen-oksygenbinding i et vannmolekyl (H)₂O) - bare en. I dette tilfellet vises et fritt elektron, som er nødvendig for videre reaksjon. Totalt for dannelsen av ett oksygenmolekyl (O₂) fire slike bindinger må brytes. For at den andre reaksjonen skal danne et sukkermolekyl, kreves det minst fire flere fotoner. Det skal bemerkes at et foton må ha en viss minimumsenergi for å kunne delta i fotosyntesen.

Måten planter absorberer sollys på er virkelig et av naturens underverker. Fotosyntetiske pigmenter forekommer ikke som individuelle molekyler. De danner klynger som så å si består av mange antenner, som hver er innstilt for å oppfatte fotoner med en viss bølgelengde. Klorofyll absorberer først og fremst rødt og blått lys, mens karotenoidpigmentene som gir høstløv rødt og gult oppfatter en annen nyanse av blått. All energien som samles opp av disse pigmentene blir levert til klorofyllmolekylet som ligger i reaksjonssenteret, hvor vann deler seg for å danne oksygen.

Et kompleks av molekyler i et reaksjonssenter kan utføre kjemiske reaksjoner bare hvis det mottar røde fotoner eller en tilsvarende mengde energi i en annen form. For å bruke de blå fotonene, konverterer antennepigmenter sin høye energi til lavere energi, akkurat som en serie nedtrappingstransformatorer reduserer 100 000 volt av en kraftledning til et 220 volts vegguttak. Prosessen begynner når et blått foton treffer et pigment som absorberer blått lys og overfører energi til et av elektronene i molekylet. Når et elektron går tilbake til sin opprinnelige tilstand, sender det ut denne energien, men på grunn av varme- og vibrasjonstap, mindre enn det absorberte.

Pigmentmolekylet gir imidlertid fra seg den mottatte energien ikke i form av et foton, men i form av en elektrisk interaksjon med et annet pigmentmolekyl, som er i stand til å absorbere energien til et lavere nivå. I sin tur frigjør det andre pigmentet enda mindre energi, og denne prosessen fortsetter til energien til det opprinnelige blå fotonet synker til rødt nivå.

Reaksjonssenteret, som mottakerenden av kaskaden, er tilpasset til å absorbere tilgjengelige fotoner med minimal energi. På overflaten av planeten vår er røde fotoner de mest tallrike og har samtidig den laveste energien blant fotoner i det synlige spekteret.

Men for undervannsfotosyntese trenger ikke røde fotoner å være de mest tallrike. Området med lys som brukes til fotosyntese endres med dybden som vann, oppløste stoffer i det, og organismer i de øvre lagene filtrerer lyset. Resultatet er en klar lagdeling av levende former i samsvar med deres sett med pigmenter. Organismer fra dypere vannlag har pigmenter som er innstilt på lyset fra de fargene som ikke ble absorbert av lagene over. For eksempel har alger og cyanea pigmentene phycocyanin og phycoerythrin, som absorberer grønne og gule fotoner. I oksygensyre (dvs.ikke-oksygenproduserende) bakterier er bakterioklorofyll, som absorberer lys fra de fjerne røde og nær infrarøde (IR) områdene, som bare er i stand til å trenge gjennom de dystre vanndypene.

Organismer som har tilpasset seg lite lys har en tendens til å vokse saktere fordi de må jobbe hardere for å absorbere alt lyset som er tilgjengelig for dem. På planetens overflate, der lyset er rikelig, ville det være uheldig for planter å produsere overflødig pigment, så de bruker farger selektivt. De samme evolusjonsprinsippene bør også fungere i andre planetsystemer.

Akkurat som vannlevende skapninger har tilpasset seg lys filtrert av vann, har landboere tilpasset seg lys filtrert av atmosfæriske gasser. I den øvre delen av jordens atmosfære er de mest tallrike fotonene gule, med en bølgelengde på 560-590 nm. Antall fotoner avtar gradvis mot lange bølger og bryter brått av mot korte. Når sollys passerer gjennom den øvre atmosfæren, absorberer vanndamp IR i flere bånd lengre enn 700 nm. Oksygen produserer et smalt utvalg av absorpsjonslinjer nær 687 og 761 nm. Alle vet at ozon (Oh₃) i stratosfæren absorberer aktivt ultrafiolett (UV) lys, men det absorberer også litt i det synlige området av spekteret.

Så atmosfæren vår etterlater vinduer der stråling kan nå planetens overflate. Omfanget av synlig stråling er begrenset på den blå siden av en skarp avskjæring av solspekteret i kortbølgelengdeområdet og UV-absorpsjon av ozon. Den røde kanten er definert av oksygenabsorpsjonslinjer. Toppen av antall fotoner er forskjøvet fra gult til rødt (ca. 685 nm) på grunn av den omfattende absorpsjonen av ozon i det synlige området.

Planter er tilpasset dette spekteret, som hovedsakelig bestemmes av oksygen. Men det må huskes at plantene selv leverer oksygen til atmosfæren. Da de første fotosyntetiske organismene dukket opp på jorden, var det lite oksygen i atmosfæren, så plantene måtte bruke andre pigmenter enn klorofyll. Først etter en tid, da fotosyntesen endret atmosfærens sammensetning, ble klorofyll det optimale pigmentet.

Pålitelige fossile bevis på fotosyntese er omtrent 3,4 milliarder år gamle, men tidligere fossilrester viser tegn på denne prosessen. De første fotosyntetiske organismene måtte være under vann, delvis fordi vann er et godt løsningsmiddel for biokjemiske reaksjoner, og også fordi det gir beskyttelse mot solens UV-stråling, som var viktig i fravær av et atmosfærisk ozonlag. Slike organismer var undervannsbakterier som absorberte infrarøde fotoner. Deres kjemiske reaksjoner inkluderte hydrogen, hydrogensulfid, jern, men ikke vann; derfor ga de ikke ut oksygen. Og for bare 2, 7 milliarder år siden begynte cyanobakterier i havene oksygenisk fotosyntese med frigjøring av oksygen. Mengden oksygen og ozonlaget økte gradvis, slik at røde og brune alger kunne stige til overflaten. Og da vannstanden i grunt vann var tilstrekkelig til å beskytte mot UV, dukket det opp grønne alger. De hadde få phycobiliproteiner og var bedre tilpasset sterkt lys nær vannoverflaten. 2 milliarder år etter at oksygen begynte å samle seg i atmosfæren, dukket etterkommere av grønne alger - planter - opp på land.

Floraen har gjennomgått betydelige endringer - variasjonen av former har raskt økt: fra moser og levermoser til karplanter med høye kroner, som absorberer mer lys og er tilpasset ulike klimatiske soner. De koniske kronene til bartrær absorberer effektivt lys på høye breddegrader, der solen nesten ikke stiger over horisonten. Skyggeelskende planter produserer antocyanin for å beskytte mot sterkt lys. Grønt klorofyll er ikke bare godt tilpasset den moderne sammensetningen av atmosfæren, men bidrar også til å opprettholde den, og holder planeten vår grønn. Det er mulig at neste trinn i evolusjonen vil gi en fordel til en organisme som lever i skyggen under kronene på trær og bruker phycobiliner til å absorbere grønt og gult lys. Men innbyggerne i det øvre nivået vil tilsynelatende forbli grønne.

Å male verden rød

Mens de leter etter fotosyntetiske pigmenter på planeter i andre stjernesystemer, bør astronomer huske at disse objektene er på forskjellige stadier av utviklingen. For eksempel kan de møte en planet som ligner Jorden, for eksempel for 2 milliarder år siden. Det bør også huskes på at fremmede fotosyntetiske organismer kan ha egenskaper som ikke er karakteristiske for deres jordiske "slektninger". For eksempel er de i stand til å splitte vannmolekyler ved å bruke fotoner med lengre bølgelengde.

Den lengste bølgelengdeorganismen på jorden er den lilla oksygenbakterien, som bruker infrarød stråling med en bølgelengde på omtrent 1015 nm. Rekordholderne blant oksygenholdige organismer er marine cyanobakterier, som absorberer ved 720 nm. Det er ingen øvre grense for bølgelengden som bestemmes av fysikkens lover. Det er bare det at fotosyntesesystemet må bruke et større antall langbølgelengdefotoner sammenlignet med kortbølgelengde.

Den begrensende faktoren er ikke variasjonen av pigmenter, men lysspekteret som når planetens overflate, som igjen avhenger av typen stjerne. Astronomer klassifiserer stjerner basert på farge, avhengig av temperatur, størrelse og alder. Ikke alle stjerner eksisterer lenge nok til at liv kan oppstå og utvikle seg på naboplaneter. Stjernene har lang levetid (i rekkefølge etter synkende temperatur) av spektralklassene F, G, K og M. Solen tilhører klasse G. F-klassestjerner er større og lysere enn solen, de brenner og sender ut en lysere blått lys og brenne ut om omtrent 2 milliarder år. Klasse K- og M-stjerner er mindre i diameter, svakere, rødere og klassifisert som langlivede.

Rundt hver stjerne er det en såkalt "livssone" - en rekke baner, der planetene har den temperaturen som er nødvendig for eksistensen av flytende vann. I solsystemet er en slik sone en ring avgrenset av banene til Mars og Jorden. Varme F-stjerner har en livssone lenger fra stjernen, mens kjøligere K- og M-stjerner har den nærmere. Planeter i livssonen til F-, G- og K-stjerner mottar omtrent samme mengde synlig lys som jorden mottar fra solen. Det er sannsynlig at liv kan oppstå på dem basert på den samme oksygeniske fotosyntesen som på jorden, selv om fargen på pigmentene kan endres innenfor det synlige området.

Stjerner av typen M, de såkalte røde dvergene, er av spesiell interesse for forskere siden de er den vanligste typen stjerner i vår galakse. De sender ut merkbart mindre synlig lys enn solen: intensitetstoppen i spekteret deres skjer i nær-IR. John Raven, en biolog ved University of Dundee i Skottland, og Ray Wolstencroft, en astronom ved Royal Observatory i Edinburgh, har antydet at oksygenisk fotosyntese er teoretisk mulig ved bruk av nær-infrarøde fotoner. I dette tilfellet vil organismer måtte bruke tre eller til og med fire IR-fotoner for å bryte et vannmolekyl, mens landplanter bruker bare to fotoner, som kan sammenlignes med trinnene til en rakett som gir energi til et elektron for å utføre et kjemisk stoff. reaksjon.

Unge M-stjerner viser kraftige UV-bluss som bare kan unngås under vann. Men vannsøylen absorberer også andre deler av spekteret, så organismene som befinner seg på dypet vil i stor grad mangle lys. I så fall kan det hende at fotosyntese på disse planetene ikke utvikles. Etter hvert som M-stjernen eldes, avtar mengden av utsendt ultrafiolett stråling, på de senere stadier av evolusjonen blir den mindre enn solen vår sender ut. I denne perioden er det ikke behov for et beskyttende ozonlag, og livet på overflaten av planeter kan blomstre selv om det ikke produserer oksygen.

Derfor bør astronomer vurdere fire mulige scenarier avhengig av stjernens type og alder.

Anaerobt havliv. En stjerne i planetsystemet er ung, uansett type. Organismer kan ikke produsere oksygen. Atmosfæren kan være sammensatt av andre gasser som metan.

Aerobic Ocean Life. Stjernen er ikke lenger ung, uansett type. Det har gått nok tid siden starten av oksygenisk fotosyntese til at oksygen kan samles i atmosfæren.

Aerobt landliv. Stjernen er moden, uansett type. Landet er dekket med planter. Livet på jorden er akkurat på dette stadiet.

Anaerobt landliv. En svak M-stjerne med svak UV-stråling. Planter dekker landet, men produserer kanskje ikke oksygen.

Naturligvis vil manifestasjonene av fotosyntetiske organismer i hvert av disse tilfellene være forskjellige. Erfaringen med å skyte planeten vår fra satellitter tyder på at det er umulig å oppdage liv i havets dyp ved hjelp av et teleskop: de to første scenariene lover oss ikke fargetegn på liv. Den eneste sjansen for å finne den er å søke etter atmosfæriske gasser av organisk opprinnelse. Derfor vil forskere som bruker fargemetoder for å søke etter fremmed liv måtte fokusere på å studere landplanter med oksygenholdig fotosyntese på planeter nær F-, G- og K-stjerner, eller på planeter av M-stjerner, men med alle typer fotosyntese.

Tegn på liv

Stoffer som, i tillegg til fargen på planter, kan være et tegn på tilstedeværelse av liv

Oksygen (O₂) og vann (H₂O) … Selv på en livløs planet ødelegger lyset fra foreldrestjernen vanndampmolekyler og produserer en liten mengde oksygen i atmosfæren. Men denne gassen løses raskt opp i vann og oksiderer også bergarter og vulkanske gasser. Derfor, hvis det sees mye oksygen på en planet med flytende vann, betyr det at flere kilder produserer det, mest sannsynlig fotosyntese.

Ozon (O₃) … I jordas stratosfære ødelegger ultrafiolett lys oksygenmolekyler, som når de kombineres danner ozon. Sammen med flytende vann er ozon en viktig indikator på liv. Mens oksygen er synlig i det synlige spekteret, er ozon synlig i infrarødt, som er lettere å oppdage med noen teleskoper.

Metan (CH₄) pluss oksygen, eller sesongmessige sykluser … Kombinasjonen av oksygen og metan er vanskelig å få til uten fotosyntese. Sesongmessige svingninger i metankonsentrasjonen er også et sikkert tegn på liv. Og på en død planet er konsentrasjonen av metan nesten konstant: den avtar bare sakte når sollys bryter ned molekyler

Klorometan (CH₃Cl) … På jorden dannes denne gassen ved å brenne planter (hovedsakelig i skogbranner) og ved eksponering for sollys på plankton og klor i sjøvann. Oksidasjon ødelegger det. Men det relativt svake utslippet av M-stjerner kan tillate denne gassen å samle seg i en mengde tilgjengelig for registrering.

Lystgass (N₂O) … Når organismer forfaller, frigjøres nitrogen i form av et oksid. Ikke-biologiske kilder til denne gassen er ubetydelige.

Svart er den nye grønne

Uavhengig av planetens egenskaper, må fotosyntetiske pigmenter tilfredsstille de samme kravene som på jorden: absorbere fotoner med den korteste bølgelengden (høyenergi), med den lengste bølgelengden (som reaksjonssenteret bruker), eller den mest tilgjengelige. For å forstå hvordan typen stjerne bestemmer fargen på planter, var det nødvendig å kombinere innsatsen til forskere fra forskjellige spesialiteter.

Stjernelys passerer

Fargen på planter avhenger av spekteret av stjernelys, som astronomer lett kan observere, og absorpsjonen av lys av luft og vann, som forfatteren og hennes kolleger modellerte basert på den sannsynlige sammensetningen av atmosfæren og livets egenskaper. Bilde "I vitenskapens verden"

Martin Cohen, en astronom ved University of California, Berkeley, samlet inn 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 ved National Autonomous University i Mexico City har utført datasimuleringer av oppførselen til jordlignende planeter i livssonen rundt disse stjernene. Ved å bruke modeller av Alexander Pavlov fra University of Arizona og James Kasting fra University of Pennsylvania, studerte Segura samspillet mellom stråling fra stjerner og de sannsynlige komponentene i planetariske atmosfærer (forutsatt at vulkaner avgir de samme gassene på dem som på jorden), og forsøkte å finne ut den kjemiske sammensetningen atmosfærer som både mangler oksygen og har et innhold nært jordens.

Ved å bruke Seguras resultater beregnet University College London-fysiker Giovanna Tinetti absorpsjonen av stråling i planetariske atmosfærer ved å bruke David Crisps modell ved Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, California, som ble brukt til å estimere belysningen av solcellepaneler på Mars-rovere. Å tolke disse beregningene krevde den samlede innsatsen fra fem eksperter: mikrobiolog Janet Siefert ved Rice University, biokjemikere 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 meg, en biometeorolog fra NASAs Goddard Space Research Institute.

Vi konkluderte med at blå stråler med en topp på 451 nm for det meste når overflatene til planeter i nærheten av stjerner i F-klassen. I nærheten av K-stjerner ligger toppen på 667 nm, dette er den røde delen av spekteret, som ligner situasjonen på jorden. I dette tilfellet spiller ozon en viktig rolle, og gjør lyset til F-stjerner blåere, og lyset til K-stjerner rødere enn det faktisk er. Det viser seg at stråling egnet for fotosyntese i dette tilfellet ligger i det synlige området av spekteret, som på jorden.

Dermed kan planter på planeter nær F- og K-stjerner ha nesten samme farge som de på jorden. Men i F-stjerner er strømmen av energirike blå fotoner for intens, så planter må i det minste delvis reflektere dem ved å bruke skjermingspigmenter som antocyanin, som vil gi plantene en blåaktig farge. Imidlertid kan de bare bruke blå fotoner til fotosyntese. I dette tilfellet skal alt lys i området fra grønt til rødt reflekteres. Dette vil resultere i en karakteristisk blå cutoff i det reflekterte lysspekteret som lett kan oppdages med et teleskop.

Det brede temperaturområdet for M-stjerner antyder en rekke farger for planetene deres. Planeten går i bane rundt en rolig M-stjerne og mottar halvparten av energien som jorden gjør fra solen. Og selv om dette i prinsippet er nok for livet - dette er 60 ganger mer enn det som kreves for skyggeelskende planter på jorden - tilhører de fleste fotonene som kommer fra disse stjernene til nær-IR-området i spekteret. Men evolusjonen bør føre til fremveksten av en rekke pigmenter som kan oppfatte hele spekteret av synlig og infrarødt lys. Planter som absorberer praktisk talt all stråling kan til og med virke svarte.

Liten lilla prikk

Livets historie på jorden viser at tidlige marine fotosyntetiske organismer på planeter nær klasse F-, G- og K-stjerner kunne leve i en primær oksygenfri atmosfære og utvikle et system med oksygenisk fotosyntese, som senere ville føre til utseendet til landplanter. Situasjonen med stjerner i M-klassen er mer komplisert. Resultatene av våre beregninger indikerer at det optimale stedet for fotosyntese er 9 m under vann: et lag av denne dybden fanger destruktivt ultrafiolett lys, men lar nok synlig lys passere gjennom. Selvfølgelig vil vi ikke legge merke til disse organismene i teleskopene våre, men de kan bli grunnlaget for landliv. I prinsippet, på planeter i nærheten av M-stjerner, kan plantelivet, ved bruk av forskjellige pigmenter, være nesten like mangfoldig som på jorden.

Men vil fremtidige romteleskoper tillate oss å se spor etter liv på disse planetene? Svaret avhenger av hva som vil være forholdet mellom vannoverflate og land på planeten. I teleskoper av første generasjon vil planetene se ut som punkter, og en detaljert studie av overflaten deres er uaktuelt. Alt forskerne får er det totale spekteret av reflektert lys. Basert på sine beregninger argumenterer Tinetti for at minst 20 % av planetens overflate må være tørt land dekket med planter og ikke dekket av skyer for å identifisere planter på dette spekteret. På den annen side, jo større havområdet er, jo mer oksygen slipper de marine fotosyntese ut i atmosfæren. Derfor, jo mer uttalt pigmentbioindikatorene er, desto vanskeligere er det å legge merke til oksygenbioindikatorer, og omvendt. Astronomer vil kunne oppdage enten det ene eller det andre, men ikke begge deler.

Planetsøkere

European Space Agency (ESA) planlegger å skyte opp Darwin-romfartøyet i løpet av de neste 10 årene for å studere spektrene til terrestriske eksoplaneter. NASAs Earth-Like Planet Seeker vil gjøre det samme hvis byrået får finansiering. COROT-romfartøyet, skutt opp av ESA i desember 2006, og Kepler-romfartøyet, planlagt av NASA for oppskyting i 2009, er designet for å lete etter svake reduksjoner i lysstyrken til stjerner når jordlignende planeter passerer foran dem. NASAs SIM-romfartøy vil se etter svake vibrasjoner av stjerner under påvirkning av planeter.

Tilstedeværelsen av liv på andre planeter - det virkelige liv, ikke bare fossiler eller mikrober som knapt overlever under ekstreme forhold - kan bli oppdaget i svært nær fremtid. Men hvilke stjerner bør vi studere først? Vil vi være i stand til å registrere spektra av planeter som ligger nær stjerner, noe som er spesielt viktig når det gjelder M-stjerner? I hvilke avstander og med hvilken oppløsning bør teleskopene våre observere? Å forstå det grunnleggende om fotosyntese vil hjelpe oss med å lage nye instrumenter og tolke dataene vi mottar. Problemer med en slik kompleksitet kan bare løses i skjæringspunktet mellom ulike vitenskaper. Så langt er vi bare i begynnelsen av veien. Selve muligheten for å søke etter utenomjordisk liv avhenger av hvor dypt vi forstår det grunnleggende om livet her på jorden.