När NASA:s rymdteleskop James Webb och andra nya jätteteleskop kommer online kommer de att behöva nya strategier för att leta efter bevis på liv på andra planeter. En studie från University of Washington har hittat ett enkelt sätt att leta efter liv som kan vara mer lovande än att bara leta efter syre.

Pappret, publicerad 24 januari in Vetenskapens framsteg , erbjuder ett nytt recept för att bevisa att en avlägsen planet hyser liv.

"Denna idé att leta efter atmosfäriskt syre som en biosignatur har funnits länge. Och det är en bra strategi - det är väldigt svårt att göra mycket syre utan liv, " sa motsvarande författare Joshua Krissansen-Totton, en UW doktorand i geo- och rymdvetenskap. "Men vi vill inte lägga alla våra ägg i en korg. Även om livet är vanligt i kosmos, vi har ingen aning om det blir liv som gör syre. Biokemin för syreproduktion är mycket komplex och kan vara ganska sällsynt."

Den nya studien tittar på livets historia på jorden, den enda bebodda planet vi känner till, för att hitta tider där planetens atmosfär innehöll en blandning av gaser som är ur jämvikt och bara kunde existera i närvaro av levande organismer – allt från dammavskum till jättelika redwoods. Faktiskt, livets förmåga att tillverka stora mängder syre har bara förekommit under den senaste åttondelen av jordens historia.

Genom att se längre, forskarna identifierade en ny kombination av gaser som skulle ge bevis på liv:metan plus koldioxid, minus kolmonoxid.

"Vi måste leta efter ganska rikligt med metan och koldioxid i en värld som har flytande vatten på sin yta, och hitta en frånvaro av kolmonoxid, " sa medförfattaren David Catling, en UW-professor i jord- och rymdvetenskap. "Vår studie visar att denna kombination skulle vara ett övertygande tecken på liv. Det som är spännande är att vårt förslag är genomförbart, och kan leda till den historiska upptäckten av en utomjordisk biosfär inom en inte alltför avlägsen framtid."

Tidningen tittar på alla sätt som en planet kan producera metan - från asteroidnedslag, avgasning från planetens inre, reaktioner av stenar och vatten – och finner att det skulle vara svårt att producera mycket metan på en sten, Jordliknande planet utan några levande organismer.

Om metan och koldioxid detekteras tillsammans, speciellt utan kolmonoxid, det är en kemisk obalans som signalerar liv. Kolatomerna i de två molekylerna representerar motsatta nivåer av oxidation. Koldioxid rymmer så många syremolekyler som den kan, medan kolet i metan saknar syre och istället har syrets kemiska motståndare, väte.

"Så du har dessa extrema nivåer av oxidation. Och det är svårt att göra det genom icke-biologiska processer utan att också producera kolmonoxid, som är mellanliggande, " sa Krissansen-Totton. "T.ex. planeter med vulkaner som rapar ut koldioxid och metan kommer också att tendera att rapa ut kolmonoxid."

Vad mer, kolmonoxid tenderar inte att byggas upp i atmosfären på en planet som hyser liv.

"Kolmonoxid är en gas som lätt kan ätas av mikrober, " sa Krissansen-Totton. "Så om kolmonoxid var rikligt, det skulle vara en ledtråd om att du kanske tittar på en planet som inte har biologi."

Författarna är överens om att syre är ett bra sätt att leta efter tecken på liv, men tror att denna nya kombination är minst lika sannolikt att dyka upp genom de nya teleskopens sikte.

"Livet som gör metan använder en enkel metabolism, är allestädes närvarande, och har funnits genom mycket av jordens historia, " Krissansen-Totton sa. "Det är en lätt sak att göra så det är potentiellt vanligare än syreproducerande liv. Det här är definitivt något vi bör leta efter när nya teleskop kommer online."