Forskare som letar efter liv på avlägsna planeter planerar att söka efter icke-jordliknande planeter baserat på upptäckter inom vårt solsystem som utmanar långvariga idéer om beboeliga zoner, plattektonik med mera.

I en ny tidning som publicerades online i veckan, Rice University geofysiker Adrian Lenardic och mer än ett dussin medförfattare skisserar en väg för att både hitta potentiella livstecken runt andra stjärnor och bestämma hur troligt det är att dessa tecken är orsakade av främmande liv. Pappret, "Exoplanet Biosignatures:Future Directions, " är tillgänglig online och kommer att publiceras i Astrobiologi .

Lenardic, som är specialiserad på att studera planetarisk dynamik, skrev också en tillhörande uppsats, "Vulkan-tektoniska lägen och planetlivspotential, " som kommer att publiceras som ett kapitel i den kommande "Handbook of Exoplanets" från Springer Publishing.

"Det brukade vara tanken att liv bara kunde existera i en smal zon nära en planets stjärna eftersom du måste vara där för att behålla flytande vatten, sa Lenardic, professor i jorden, miljö- och planetvetenskap. "Sedan, vi skickar ut Voyager till en måne av Jupiter och, ser man på, den visar starka indikationer på ett hav under ytan. Det beror på att det finns en annan energikälla som inte fick sin rätt - tidvattenkrafter från Jupiters intensiva gravitationskraft.

"Detta har öppnat räckvidden över vårt eget solsystem där liv kan existera, och jag tror att mycket av kärnan i de kommande tidningarna är att mycket av det vi ser är att utöka zonen och utöka vårt tänkande om de förutsättningar som behövs för livet. Så, när vi letar efter liv runt andra stjärnor, vi bör också utöka våra sökstrategier annars kanske vi missar något."

Astronomer har katalogiserat mer än 3, 700 planeter runt avlägsna stjärnor. Spegeln med en diameter på 21 fot på rymdteleskopet James Webb, som kommer att lanseras 2019, kommer att kunna undersöka atmosfären på stenplaneter runt avlägsna stjärnor, och astronomer designar redan framtida uppdrag och instrument som kommer att leta efter specifika atmosfäriska signaturer av liv.

"Ett mål var att rama in problemet, " Lenardic sa om det nya biosignaturpapperet, som uppstod från en exoplanetverkstad som samlade en rad forskare. "Verkstadsteamet ville hitta på ett sätt att tilldela en sannolikhet för liv baserat på en viss uppsättning observationer av en avlägsen planet."

Han sa att sökandet efter exolife är en lagsport som involverar biologer, astronomer, planetforskare och andra som samarbetar genom grupper som NASA:s Nexus for Exoplanet System Science-projekt (NExSS) och European Space Agencys International Summer School in Astrobiology.

Lenardics bidrag är att undersöka hur planeternas inre energi, och tillhörande vulkanisk-tektonisk aktivitet, påverka deras klimat och förmåga att upprätthålla livet.

"När jag undervisar i planetvetenskap, en fråga jag faktiskt ger eleverna är, 'Vad är livet? Ge mig en definition.' Och det är inte lätt, " sa Lenardic. Han noterade att studenter och arbetande forskare har lagt fram en rad svar.

"Men om vi kan komma överens om en sak, det är att livet behöver energi, "sa han." Vi har tänkt på solen som en energikälla länge, och vi har kommit att uppskatta en planets inre energi, som kommer från sönderfall av radioaktiva element i dess steniga inre. Jupiters månar har lärt oss att också uppskatta tidvattnet, och vi börjar hitta exoplaneter som har banor som tillåter betydande tidvattenkraft."

Lenardic sa plattektonik, ungefär som den smala beboeliga zonen, är ett annat långvarigt kriterium för planetarisk beboelighet som utmanas av de senaste fynden.

Plattektonik är den storskaliga process som styr jordskorpans rörelser.

"Det är en speciell ytmanifestation av en planets inre energi, men det är inte det enda möjliga sättet för vulkanisk och tektonisk aktivitet på en planet, sa Lenardic.

På jorden, plattektonik spelar en roll för att modulera klimatet, men idén om att plattektoniken är avgörande för livet utmanas av allt mer sofistikerade modeller av planetariska klimat. Till exempel, i en januaristudie i Journal of Geophysical Research , Lenardic och kollegor visade hur vatten kunde upprätthållas på världar utan plattektonik. Kapitlet i den kommande "Handbook of Exoplanets" utforskar denna idé ytterligare genom att överväga planetarisk livspotential under en rad tektoniska lägen som skiljer sig från jordens.

"Jag är optimist, ", sa Lenardic. "Vi är vid den första punkten i vår historia som människor där vi faktiskt kan ha några observationer från andra planeter som vi kan använda för att testa någon av dessa idéer om liv bortom vår egen. Det kan vara lätt att vara jordcentrerad och anta att livet kräver en planet som vår egen. Men det vi ser inom vårt solsystem får oss att ifrågasätta detta. En av de saker jag har lärt mig från historien om att utforska vårt eget solsystem är att vara beredd på överraskning. När vi rör oss bortom vårt solsystem, i vårt sökande efter livet, den lärdomen driver oss att anpassa våra sökstrategier."