Liv i universet — astrobiologi

Naturvidenskabeligt grundforløb · STX · A-niveau · Tema: Kosmos og astronomi

🔬 Liv i universet — astrobiologi

Astrobiologi = videnskaben om liv i universet. Tværfagligt felt der kombinerer biologi, kemi, fysik, geologi og astronomi.

Drake-ligningen (Frank Drake 1961): N = R × f_p × n_e × f_l × f_i × f_c × L. Estimerer antal kommunikerende civilisationer i Mælkevejen. R = stjerne-dannelseshastighed, f_p = brøkdel med planeter, n_e = beboelige planeter pr. system, f_l = brøkdel med liv, f_i = brøkdel med intelligent liv, f_c = brøkdel der udsender signaler, L = signalering-levetid.

Beboelige zone (Goldilocks zone): afstand fra stjerne hvor flydende vand er muligt. For solen ~0,95-1,5 AU.

Eksoplaneter: 5.700+ bekræftede eksoplaneter (2024). Mange potentielt beboelige (TRAPPIST-1-systemet, Proxima Centauri b, Kepler-186f).

Liv i vores solsystem: Mars (mikrobiel liv tidligere?), Europa (Jupitermåne med subglaciat hav), Enceladus (Saturnusmåne med vandsprøjt), Titan (atmosfære med methansøer).

Mars-rovere: Curiosity (2012-), Perseverance (2021-) leder efter biosignaturer.

Fermi-paradokset (Enrico Fermi): "Hvor er alle?" Hvis intelligent liv burde være almindeligt i universet, hvorfor har vi ikke kontaktet det? Mulige løsninger: vi er alene, civilisationer ødelægger sig selv (Great Filter), de er for langt væk, de undgår os bevidst (Zoo-hypotesen).

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence): radioteleskoper søger efter kunstige signaler.

Læringsmål

• Definere betingelserne for liv som vi kender det (flydende vand, energi, kulstof)
• Beskrive den beboelige zone og eksoplaneter fundet af Kepler/TESS
• Diskutere Drake-ligningen og sandsynligheden for intelligent liv
• Koble astrobiology til søgningen efter biomarkører i Mars-atmosfæren

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar hvilke betingelser man typisk søger efter, når man leder efter liv på andre planeter
• Find et eksempel på en exoplanet, der menes at kunne have betingelser for liv
• Diskutér hvorfor det er svært at bevise, om der findes liv andre steder i universet

Eksperiment-forslag

• Beregn jeres egen "civilisations-levetid" (L) i Drake-ligningen og diskutér, hvordan forskellige antagelser ændrer det estimerede antal civilisationer N.
• Lav en oversigt over de mest lovende kandidater for liv i vores solsystem (Mars, Europa, Enceladus, Titan) og hvad der gør hver af dem interessant.
• Diskutér Fermi-paradokset: hvilken af de foreslåede løsninger finder I mest sandsynlig, og hvorfor?

Brobygning

Fra universets store skala vender vi os nu mod en helt anden skala — menneskekroppens energiomsætning — i 'Tema: Sundhed og livsstil'.