Ein künstlerischer Eindruck vom Herschel-Weltraumobservatorium mit seinen Beobachtungen der Sternentstehung im Rosettennebel im Hintergrund.
(Bild: © C. Carreau / ESA)
Adam Hadhazy, Autor und Herausgeber der Kavli Foundation, hat diesen Artikel zu Space.coms Expert Voices: Op-Ed & Insights beigetragen.
Von zufälligen Campingreisen bis hin zur internationalen Konsensfindung über Observatorien mit großem Budget diskutiert die Kavli-Preisträgerin 2018 ihre persönliche und berufliche Reise in die Astrochemie.
Nicht der gesamte Raum ist so ein Barrenplatz. Galaxien sind voller staubiger Wolken, die reichhaltige Eintöpfe von Molekülen enthalten, von einfachem Wasserstoffgas bis zu komplexen organischen Substanzen, die für die Entwicklung des Lebens entscheidend sind. Es war das Lebenswerk von Ewine van Dishoeck, zu verstehen, wie sich all diese kosmischen Inhaltsstoffe bei der Bildung von Sternen und Planeten vermischen.
Van Dishoeck war ausgebildete Chemikerin und wandte sich bald dem Kosmos zu. Sie leistete Pionierarbeit auf dem Gebiet der Astrochemie und nutzte die neuesten Teleskope, um den Inhalt riesiger sternförmiger Wolken zu enthüllen und zu beschreiben. Parallel dazu führte van Dishoeck Laborexperimente und Quantenberechnungen durch Terra Firma den Abbau kosmischer Moleküle durch Sternenlicht sowie die Bedingungen zu verstehen, unter denen neue Moleküle wie Legosteine zusammenstapeln. [8 verwirrende Astronomie-Geheimnisse]
"Für ihre kombinierten Beiträge zur beobachtenden, theoretischen und Laborastrochemie, zur Aufklärung des Lebenszyklus interstellarer Wolken und zur Bildung von Sternen und Planeten", erhielt van Dishoeck den Kavli-Preis für Astrophysik 2018. Sie ist nur die zweite Preisträgerin in einem Bereich, die im Laufe ihrer Geschichte als alleinige Preisträgerin ausgezeichnet wurde.
Um mehr über ihre bahnbrechende Karriere in der Astrochemie und die nächsten Schritte auf diesem Gebiet zu erfahren, sprach die Kavli-Stiftung mit van Dishoeck aus ihrem Büro am Leidener Observatorium an der Universität Leiden in den Niederlanden, kurz bevor sie an einem Mitarbeitergrill teilnahm. Van Dishoeck ist Professor für Molekulare Astrophysik und gewählter Präsident der Internationalen Astronomischen Union (IAU).
Das Folgende ist eine bearbeitete Abschrift der Diskussionsrunde. Van Dishoeck wurde die Möglichkeit gegeben, ihre Bemerkungen zu ändern oder zu bearbeiten.
DIE KAVLI-STIFTUNG: Was sagt uns die Astrochemie über uns und das Universum, in dem wir leben?
EWINE VAN DISHOECK: Die allgemeine Geschichte der Astrochemie lautet: Woher kommt unser Ursprung? Woher kommen wir, wie wurden wir gebaut? Wie haben sich unser Planet und unsere Sonne gebildet? Das führt uns letztendlich dazu, die Grundbausteine für die Sonne, die Erde und uns zu entdecken. Es ist wie bei Legos - wir möchten wissen, welche Teile sich im Lego-Baukasten für unser Sonnensystem befanden.
Die grundlegendsten Bausteine sind natürlich die chemischen Elemente, aber wie diese Elemente zusammen größere Bausteine - Moleküle - im Raum bilden, ist entscheidend für das Verständnis, wie alles andere entstanden ist.
TKF: Sie und andere Forscher haben inzwischen mehr als 200 dieser molekularen Bausteine im Weltraum identifiziert. Wie hat sich das Feld im Laufe Ihrer Karriere entwickelt?
EVD: In den 1970er Jahren stellten wir fest, dass sehr ungewöhnliche Moleküle wie Ionen und Radikale im Weltraum relativ häufig vorkommen. Diese Moleküle fehlen oder haben ungepaarte Elektronen. Auf der Erde bleiben sie nicht lange bestehen, weil sie schnell auf andere Dinge reagieren, denen sie begegnen. Aber weil der Raum so leer ist, können Ionen und Radikale Zehntausende von Jahren leben, bevor sie auf etwas stoßen.
Jetzt arbeiten wir daran, die Moleküle zu identifizieren, die sich im Herzen der Regionen befinden, in denen sich gerade in diesem Moment neue Sterne und Planeten bilden. Wir kommen daran vorbei, isolierte Ionen und Radikale zu gesättigten Molekülen zu entdecken. Dazu gehören organische [kohlenstoffhaltige] Moleküle in den einfachsten Formen wie Methanol. Aus diesem Methanol-Grundbaustein können sich Moleküle wie Glykolaldehyd, ein Zucker, und Ethylenglykol aufbauen. Beide sind "präbiotische" Moleküle, was bedeutet, dass sie für die eventuelle Bildung von Lebensmolekülen erforderlich sind.
Wo sich das Astrochemiefeld als nächstes bewegt, geht es nicht darum, eine Bestandsaufnahme der Moleküle vorzunehmen, sondern zu verstehen, wie diese verschiedenen Moleküle gebildet werden. Wir versuchen auch zu verstehen, warum wir möglicherweise größere Mengen bestimmter Moleküle in bestimmten kosmischen Regionen im Vergleich zu anderen Arten von Molekülen finden.
TKF: Was Sie gerade gesagt haben, lässt mich an eine Analogie denken: In der Astrochemie geht es jetzt weniger darum, neue Moleküle im Weltraum zu finden - ähnlich wie Zoologen, die im Dschungel nach neuen Tieren suchen. Auf dem Gebiet geht es jetzt mehr um die "Ökologie" der Interaktion dieser molekularen Tiere und darum, warum es hier im Weltraum so viele einer bestimmten Art gibt, aber so wenige dort und so weiter.
EVD: Das ist eine gute Analogie! Während wir uns mit der Physik und Chemie der Entstehung von Sternen und Planeten befassen, müssen wir herausfinden, warum einige Moleküle in bestimmten interstellaren Regionen häufig vorkommen, in anderen Regionen jedoch "ausgestorben" sind, genau wie Tiere.
Wenn wir Ihre Metapher fortsetzen, gibt es tatsächlich viele interessante Wechselwirkungen zwischen Molekülen, die mit der Tierökologie verglichen werden können. Zum Beispiel ist die Temperatur ein steuernder Faktor für das Verhalten und die Wechselwirkungen von Molekülen im Weltraum, der sich ebenfalls auf die Aktivität der Tiere und ihren Wohnort auswirkt und so weiter.
TKF: Zurück zur Bausteinidee: Wie funktioniert der Aufbauprozess in der Astrochemie genau?
EVD: Ein wichtiges Konzept für den Aufbau von Molekülen im Weltraum ist eines, das wir aus dem Alltag hier auf der Erde kennen und das als Phasenübergänge bezeichnet wird. Dann schmilzt ein Feststoff zu einer Flüssigkeit oder eine Flüssigkeit verdampft zu Gas und so weiter.
Jetzt im Weltraum hat jedes Molekül seine eigene "Schneegrenze", die die Trennung zwischen einer Gasphase und einer festen Phase darstellt. So hat beispielsweise Wasser eine Schneegrenze, an der es von Wassergas zu Wassereis gelangt. Ich möchte darauf hinweisen, dass flüssige Formen von Elementen und Molekülen im Raum nicht existieren können, weil zu wenig Druck herrscht. Wasser kann auf der Erde aufgrund des Drucks der Planetenatmosphäre flüssig sein.
Zurück zu den Schneegrenzen entdecken wir jetzt, dass sie eine sehr wichtige Rolle bei der Planetenbildung spielen und einen Großteil der Chemie kontrollieren. Einer der wichtigsten Lego-Bausteine, die wir sozusagen gefunden haben, ist Kohlenmonoxid. Wir kennen Kohlenmonoxid auf der Erde, weil es beispielsweise bei der Verbrennung entsteht. Meine Kollegen und ich haben im Labor in Leiden gezeigt, dass Kohlenmonoxid der Ausgangspunkt ist, um viel komplexere organische Stoffe im Weltraum herzustellen. Das Ausfrieren von Kohlenmonoxid aus einem Gas in eine feste Phase ist ein entscheidender erster Schritt, um dann Lego-Bausteine aus Wasserstoff hinzuzufügen. Auf diese Weise können Sie immer größere Moleküle wie Formaldehyd aufbauen [CH2O], dann Methanol, weiter zu Glykolaldehyd, wie wir besprochen haben, oder Sie können sogar zu komplexeren Molekülen wie Glycerin [C gehen3H.8Ö3].
Das ist nur ein Beispiel, aber es gibt Ihnen einen Eindruck davon, wie sich ein Aufbauprozess in der Astrochemie abspielt.
TKF: Sie haben gerade Ihr Labor am Leidener Observatorium erwähnt Sackler Labor für AstrophysikIch verstehe, dass es sich um das erste Astrophysiklabor handelt. Wie ist es dazu gekommen und was haben Sie dort erreicht?
EVD: Das stimmt. Mayo Greenberg, ein wegweisender Astrochemiker, begann das Labor in den 1970er Jahren und es war wirklich das weltweit erste seiner Art für Astrophysik. Er zog sich zurück und dann hielt ich das Labor am Laufen. Ich wurde schließlich Anfang der neunziger Jahre Direktor dieses Labors und blieb dies bis etwa 2004, als ein Kollege die Leitung übernahm. Ich arbeite immer noch zusammen und führe dort Experimente durch.
Was uns im Labor gelungen ist, sind die extremen Bedingungen des Weltraums: seine Kälte und seine Strahlung. Wir können die Temperaturen im Weltraum bis zu 10 Kelvin [minus 442 Grad Fahrenheit; minus 260 Grad Celsius], was nur ein kleines bisschen über dem absoluten Nullpunkt liegt. Wir können auch die intensive ultraviolette Strahlung im Sternenlicht nachbilden, der Moleküle in Regionen mit neuer Sternentstehung ausgesetzt sind. [Star Quiz: Testen Sie Ihre Stellar Smarts]
Wo wir jedoch versagen, ist die Reproduktion der Leere des Raumes, des Vakuums. Wir betrachten ein Ultrahochvakuum im Labor in der Größenordnung von 108 bis 1010 [hundert Millionen bis zehn Milliarden] Partikel pro Kubikzentimeter. Was Astronomen eine dichte Wolke nennen, in der Stern- und Planetenbildung stattfinden, hat nur etwa 104oder ungefähr 10.000 Teilchen pro Kubikzentimeter. Das heißt, eine dichte Wolke im Weltraum ist immer noch millionenfach leerer als das Beste, was wir im Labor tun können!
Dies wirkt sich aber letztendlich zu unserem Vorteil aus. Im extremen Vakuum des Weltraums bewegt sich die Chemie, die wir verstehen wollen, sehr, sehr langsam. Das geht im Labor einfach nicht, wo wir nicht 10.000 oder 100.000 Jahre warten können, bis die Moleküle aufeinander treffen und interagieren. Stattdessen müssen wir in der Lage sein, die Reaktion an einem Tag durchzuführen, um etwas auf den Zeitskalen einer humanwissenschaftlichen Karriere zu lernen. So beschleunigen wir alles und können das, was wir im Labor sehen, auf die weitaus längeren Zeitskalen im Raum übertragen.
TKF: Zusätzlich zur Laborarbeit haben Sie im Laufe Ihrer Karriere eine Reihe von Teleskopen verwendet, um Moleküle im Weltraum zu untersuchen. Welche Instrumente waren für Ihre Forschung wichtig und warum?
EVD: Neue Instrumente waren während meiner gesamten Karriere von entscheidender Bedeutung. Die Astronomie wird wirklich von Beobachtungen angetrieben. Immer leistungsstärkere Teleskope in neuen Wellenlängen des Lichts zu haben, ist wie das Universum mit anderen Augen zu betrachten.
Um Ihnen ein Beispiel zu geben: Ende der 1980er Jahre bin ich in die Niederlande zurückgekehrt, als das Land stark am Infrarot-Weltraumobservatorium (ISO) beteiligt war, einer Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Ich hatte das große Glück, dass jemand anderes 20 Jahre lang die harte Arbeit geleistet hatte, um dieses Teleskop Wirklichkeit werden zu lassen, und ich konnte es gerne benutzen! ISO war sehr wichtig, weil es das Infrarotspektrum öffnete, in dem wir all diese spektralen Signaturen wie chemische Fingerabdrücke von Eis einschließlich Wasser sehen konnten, die eine wichtige Rolle bei der Stern- und Planetenbildung spielen und im Fall von Wasser natürlich lebenswichtig sind. Das war eine tolle Zeit.
Die nächste sehr wichtige Mission war das Herschel-Weltraumobservatorium, an dem ich 1982 als Doktorand persönlich beteiligt war. Aus chemischer Sicht war klar, dass Herschel eine Hauptmission für interstellare Moleküle war und insbesondere "dem folgen" sollte Wasserweg. " Aber zuerst mussten wir der ESA den wissenschaftlichen Fall vorlegen. Ich ging für einige Jahre in die USA und führte dort ähnliche Diskussionen, bei denen ich dazu beitrug, den US-Förderagenturen den wissenschaftlichen Fall für Herschel vorzustellen. Es war alles ein großer Schub, bis die Mission Ende der neunziger Jahre endgültig genehmigt wurde. Dann dauerte der Bau und Start noch 10 Jahre, aber Ende 2009 erhielten wir endlich unsere ersten Daten. Von 1982 bis 2009 war das also ein langer Weg! [Fotos: Erstaunliche Infrarotbilder des Herschel-Weltraumobservatoriums]
TKF: Wann und wo hat Ihre Liebe zum Weltraum und zur Chemie Wurzeln geschlagen?
EVD: Meine Hauptliebe galt immer den Molekülen. Das begann in der High School mit einem sehr guten Chemielehrer. Viel hängt von wirklich guten Lehrern ab, und ich glaube nicht, dass die Leute immer erkennen, wie wichtig das ist. Erst als ich aufs College kam, wurde mir klar, dass Physik genauso viel Spaß macht wie Chemie.
TKF: Welchen akademischen Weg haben Sie eingeschlagen, um letztendlich Astrochemiker zu werden?
EVD: An der Universität Leiden habe ich meinen Master in Chemie gemacht und war überzeugt, dass ich mit der theoretischen Quantenchemie fortfahren wollte. Aber der Professor auf diesem Gebiet in Leiden war gestorben. Also fing ich an, mich nach anderen Optionen umzusehen. Ich wusste damals wirklich nicht viel über Astronomie. Es war mein damaliger Freund und jetziger Ehemann Tim, der gerade eine Reihe von Vorträgen über das interstellare Medium gehört hatte, und Tim sagte zu mir: "Weißt du, es gibt auch Moleküle im Weltraum!" [Lachen]
Ich begann die Möglichkeit zu prüfen, eine Arbeit über Moleküle im Weltraum zu schreiben. Ich ging von einem Professor zum anderen. Ein Kollege in Amsterdam sagte mir, dass ich nach Harvard gehen müsse, um mit Professor Alexander Dalgarno zusammenzuarbeiten, um wirklich in die Astrochemie einzusteigen. Im Sommer 1979 reisten Tim und ich zufällig nach Kanada, um an einer Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union in Montreal teilzunehmen. Wir fanden heraus, dass vor der Generalversammlung Satellitentreffen abgehalten wurden, und eines davon fand tatsächlich in diesem speziellen Park statt, in dem Tim und ich campten. Die Idee, die wir hatten, war: "Nun, vielleicht sollten wir diese Gelegenheit nutzen und diesen Professor Dalgarno schon besuchen!"
Natürlich hatten wir all diese Campingausrüstung und Kleidung, aber ich hatte einen sauberen Rock dabei, den ich anzog. Tim fuhr mich zum Satellitentreffen, wir fanden meinen Kollegen aus Amsterdam und er sagte: "Oh, gut, ich werde Sie Professor Dalgarno vorstellen." Der Professor brachte mich nach draußen, wir unterhielten uns fünf Minuten lang, er fragte mich, was ich getan hatte, was meine astrochemischen Fähigkeiten waren, und dann sagte er: "Klingt interessant; warum kommst du nicht und arbeitest für mich?" Das war offensichtlich ein entscheidender Moment.
So hat alles angefangen. Ich habe seitdem keinen Moment bereut.
TKF: Gab es andere entscheidende Momente, vielleicht zu Beginn Ihrer Kindheit, die Sie auf den Weg gebracht haben, Wissenschaftler zu werden?
EVD: Eigentlich ja. Ich war ungefähr 13 Jahre alt und mein Vater hatte gerade ein Sabbatical in San Diego, Kalifornien, arrangiert. Ich verabschiedete mich von meiner High School in den Niederlanden, wo wir hauptsächlich Unterricht in Latein und Griechisch und natürlich etwas Mathematik erhalten hatten. Aber wir hatten noch nichts in Bezug auf Chemie oder Physik, und die Biologie begann erst mindestens ein oder zwei Jahre später.
An der Junior High School in San Diego beschloss ich, Themen zu studieren, die sehr unterschiedlich waren. Ich habe zum Beispiel Spanisch genommen. Es gab auch die Möglichkeit, Wissenschaft zu betreiben. Ich hatte eine sehr gute Lehrerin, eine afroamerikanische Frau, was damals, 1968, ziemlich ungewöhnlich war. Sie war einfach sehr inspirierend. Sie hatte Experimente, sie hatte Fragen und sie hat es wirklich geschafft, mich in die Wissenschaft zu ziehen.
TKF: Wir freuen uns jetzt auf das Versprechen des Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), das vor einigen Jahren eröffnet wurde und zu den ehrgeizigsten und teuersten bodengestützten Astronomieprojekten gehört, die jemals durchgeführt wurden. Der Astrophysiker Reinhard Genzel schreibt Ihnen zu, dass Sie dazu beigetragen haben, den internationalen Konsens hinter diesem Observatorium zu schaffen. Wie haben Sie sich für ALMA ausgesprochen?
EVD: ALMA war ein erstaunlicher Erfolg als erstes Observatorium in diesem speziellen Bereich von Millimeter- und Submillimeterlicht, der ein wichtiges Fenster für die Beobachtung von Molekülen im Weltraum darstellt. Heute besteht ALMA aus 66 Radioteleskopen mit 7- und 12-Meter-Konfigurationen, die sich über eine hochgelegene Ebene in Chile erstrecken. Es war ein sehr langer Weg bis dahin, wo wir jetzt sind!
ALMA ist das Ergebnis der Träume von vielen tausend Menschen. Ich war eines von zwei Mitgliedern von europäischer Seite im US-amerikanischen Wissenschaftsbeirat für ALMA. Ich kannte die nordamerikanische Wissenschaftsgemeinschaft gut aus meinen sechs Jahren in den USA. Die beiden Seiten sowie Japan hatten sehr unterschiedliche Konzepte für ALMA. Die Europäer dachten über ein Teleskop nach, das für die Chemie des tiefen, sehr frühen Universums verwendet werden könnte, während die Nordamerikaner viel mehr über großauflösende Bilder in großem Maßstab nachdachten. Eine Gruppe sprach über den Bau von Acht-Meter-Teleskopen, die andere über 15-Meter-Teleskope. [Treffen Sie ALMA: Erstaunliche Fotos vom riesigen Radioteleskop]
Ich war einer der Menschen, die dazu beigetragen haben, diese beiden Argumente zusammenzubringen. Ich sagte: "Wenn Sie ein viel größeres Array bauen, gewinnen wir alle." Es war geplant, eine größere Anzahl von Teleskopen in einem Array zusammenzuführen, anstatt separate Arrays, die nicht so leistungsfähig sind. Und genau das ist passiert. Wir geben den Ton an, an diesem fantastischen Projekt zusammenzuarbeiten, anstatt Konkurrenten zu sein.
TKF: Welche neuen Grenzen eröffnet ALMA in der Astrochemie?
EVD: Der große Sprung, den wir mit ALMA machen, liegt in der räumlichen Auflösung. Stellen Sie sich vor, Sie betrachten eine Stadt von oben. Die ersten Google Earth-Bilder waren sehr schlecht - man konnte kaum etwas sehen; Eine Stadt war ein großer Klumpen. Seitdem sind die Bilder immer schärfer geworden, da sich die räumliche Auflösung mit den Kameras an Bord der Satelliten verbessert hat. Heutzutage kann man die Kanäle [in niederländischen Städten], die Straßen und sogar einzelne Häuser sehen. Sie können wirklich sehen, wie die ganze Stadt zusammengesetzt ist.
Das Gleiche passiert jetzt mit den Geburtsorten der Planeten, die diese winzigen Scheiben um junge Sterne sind. Diese Scheiben sind hundert- bis tausendmal kleiner als die Wolken, die wir zuvor gesehen haben, wo Sterne geboren werden. Mit ALMA zoomen wir in die Regionen, in denen sich neue Sterne und Planeten bilden. Das sind wirklich die relevanten Maßstäbe, um zu verstehen, wie diese Prozesse funktionieren. Und ALMA verfügt in einzigartiger Weise über die spektroskopischen Fähigkeiten, um eine Vielzahl von Molekülen zu erfassen und zu untersuchen, die an diesen Prozessen beteiligt sind. ALMA ist ein fantastischer Schritt vorwärts von allem, was wir zuvor hatten.
TKF: Die neuen Teleskope, die Sie im Laufe Ihrer Karriere eingesetzt haben, haben sich als außergewöhnlich erwiesen. Gleichzeitig sind wir immer noch auf das beschränkt, was wir im Kosmos sehen können. Was hoffen Sie am meisten, wenn Sie an zukünftige Generationen von Teleskopen denken?
EVD: Der nächste Schritt in unserer Forschung ist das James Webb-Weltraumteleskop [JWST], das 2021 auf den Markt kommen soll. Mit JWST freue ich mich sehr darauf, organische Moleküle und Wasser in noch kleineren Maßstäben und in verschiedenen Teilen des Planeten zu sehen. Zonen bilden, als dies mit ALMA möglich ist.
Aber ALMA wird für unsere Forschung noch lange Zeit von entscheidender Bedeutung sein - weitere 30 bis 50 Jahre. Mit ALMA müssen wir noch so viel entdecken. ALMA kann uns jedoch nicht helfen, den inneren Teil einer planetenbildenden Scheibe auf der Skala zu untersuchen, auf der sich unsere Erde gebildet hat, nur einen kurzen Abstand von der Sonne entfernt. Das Gas in der Scheibe ist dort viel wärmer, und das von ihm emittierte Infrarotlicht kann von einem Instrument erfasst werden, das meine Kollegen und ich für JWST implementiert haben.
JWST ist die letzte Mission, an der ich gearbeitet habe. Wieder war es Zufall, dass ich mich engagierte, aber ich war in einer guten Position mit meinen amerikanischen Partnern und Kollegen, um zu helfen. Einige von uns von europäischer und US-amerikanischer Seite kamen zusammen und sagten: "Hey, wir wollen dieses Instrument verwirklichen und können es in einer 50/50-Partnerschaft tun."
TKF: Scheint der Kosmos angesichts Ihrer Arbeit an den Bausteinen, aus denen Sterne und Planeten bestehen, für das Leben zugänglich oder sogar förderlich?
EVD: Ich sage immer, dass ich die Bausteine zur Verfügung stelle, und dann liegt es an Biologie und Chemie, den Rest der Geschichte zu erzählen! [Gelächter] Letztendlich ist es wichtig, über welche Art von Leben wir sprechen. Sprechen wir nur über das primitivste, einzelligste Leben, von dem wir wissen, dass es schnell auf der Erde entstanden ist? Angesichts all der Zutaten, die wir zur Verfügung haben, gibt es keinen Grund, warum dies bei keiner der Milliarden von Exoplaneten auftreten könnte, von denen wir jetzt wissen, dass sie Milliarden anderer Sterne umkreisen.
Wenn wir zu den nächsten Schritten des vielzelligen und letztendlich intelligenten Lebens gehen, verstehen wir noch sehr wenig, wie dies aus einem einfacheren Leben hervorgeht. Aber ich denke, es ist sicher zu sagen, dass es angesichts der Komplexität weniger wahrscheinlich ist, dass dies so oft auftritt wie beispielsweise Mikroben. [10 Exoplaneten, die außerirdisches Leben beherbergen könnten]
TKF: Wie wird uns das Gebiet der Astrochemie helfen, die Frage zu beantworten, ob es eine gibt? fremdes Leben im Universum?
EVD: Das Studium der Chemie exoplanetischer Atmosphären hilft uns bei der Beantwortung dieser Frage. Wir werden viele potenziell erdähnliche Exoplaneten finden. Der nächste Schritt wird darin bestehen, in der Atmosphäre der Planeten nach spektralen Fingerabdrücken zu suchen, die ich bereits erwähnt habe. In diesen Fingerabdrücken werden wir speziell nach "Biomolekülen" oder Kombinationen von Molekülen suchen, die auf das Vorhandensein irgendeiner Form von Leben hinweisen könnten. Das bedeutet nicht nur Wasser, sondern auch Sauerstoff, Ozon, Methan und mehr.
Unsere aktuellen Teleskope können diese Fingerabdrücke in der Atmosphäre von Exoplaneten kaum erkennen. Aus diesem Grund bauen wir die nächste Generation von riesigen bodengestützten Teleskopen wie das Extrem Large Telescope, das einen Spiegel haben wird, der etwa dreimal so groß ist wie alles, was es heute gibt. Ich bin daran beteiligt, die Wissenschaft für dieses und andere neue Instrumente zu gewinnen, und Biosignaturen sind wirklich eines der Hauptziele. Das ist die aufregende Richtung, in die die Astrochemie gehen wird.
