Grenfell, John Lee und Taysum, Benjamin und van Zelst, Iris und Schreier, Franz und Innes, Hamish und Smith, Alexis M S und Csizmadia, Szilard und Iro, Nicolas und Rugheimer, S und Kozakis, T. und Alei, Eleonora und Noack, L und Lichtenberg, Tim und Quanz, Sascha und Herbst, Konstantin Linus und Sinnhuber, M. und Bartenschlager, Andreas und Cabrera Perez, Juan und Rauer, H (2025) Responses of Climate and Atmospheric Biosignatures on Earth-like Planets and Detectability with the Large Interferometer for Exoplanets (LIFE). ExoClimes VII, 2025-07-07 - 2025-07-11, Montreal, Canada.
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Kurzfassung
We investigate the detectability of atmospheric biosignatures with the LIFE mission. Starting with the modern Earth we model the climate, photochemistry and spectra of Earth-like planets over a range of insolation, gravity, humidity, albedo, atmospheric mass and carbon dioxide abundances and investigate detectability of key atmospheric species by LIFE for Earth-like planets assumed to lie at 10pc for the instrument baseline case. We find that atmospheric ozone (O3) abundances are present over a range of conditions. The O3 fundamental band is present for most scenarios studied but is weakened for exoplanets with cooler central stars. Additional potential biosignatures such as methane (CH4), nitrous oxide (N2O) and chloromethane (CH3Cl) are favored for low UV conditions e.g. exoplanets orbiting cooler central stars or having strong atmospheric shielding. Regarding spectral signatures, CH4 and water (H2O) signals in the near infrared are evident in most scenarios, as is the carbon dioxide (CO2) fundamental band, which strengthens for low-O2 scenarios associated with upper atmosphere cooling. Regarding detectability by LIFE (20-day viewing, baseline case), H2O was retrievable with a confidence level (CL) of up to 3-sigma for the high (90%, 0.9 vmr) CO2 scenario, and with ~2-sigma or less for the other scenarios. CO2 would be detectable with high significance, having a CL sigma range of (6.2-9.4) for the various scenarios. N2O would not be observable with a CL sigma mostly in the range (1-2). CH4 featured a CL sigma detectability range of [2.3 to 4.4]. O3 was detectable with a CL (>3-sigma) in all scenarios (including the low -ozone Proterozoic) except for the xtremely low O3 Archaean scenario.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/221246/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Poster) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Responses of Climate and Atmospheric Biosignatures on Earth-like Planets and Detectability with the Large Interferometer for Exoplanets (LIFE) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | Exoplanets, atmosphere, biosignatures, climate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungstitel: | ExoClimes VII | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsort: | Montreal, Canada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsbeginn: | 7 Juli 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsende: | 11 Juli 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstalter : | University of Montreal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Erforschung des Weltraums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | R EW - Erforschung des Weltraums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt PLATO - PMC und Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären Vorstandsbereich der Vorsitzenden Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Grenfell, John Lee | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 06 Jan 2026 12:35 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 06 Jan 2026 12:35 |
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