Die Suche nach Leben im All

Astronomie

Die Suche nach Leben im All

"Sind wir allein?" Diese Frage kommt einen schon mal in den Sinn, wenn man in den Nachthimmel blickt. Und allein die Idee, dass außerirdisches Leben existieren könnte, motiviert ganze Generationen von Wissenschaftlern zur Suche nach Leben im All.

Darum geht's:

  • Seit den 1960ern suchen Wissenschaftler systematisch nach außerirdischem Leben.
  • Auf dem Mars könnten Mikroben leben.
  • Exoplaneten liegen außerhalb unseres Sonnensystems.
  • Mithilfe von Meteoriten könnten sich einfache Lebensformen durchs All bewegen.
  • Die Drake-Formel berechnet die Wahrscheinlichkeit für außerirdisches Leben.

Die Suche – nur wo?

SETI steht für "Search for Extraterrestrial Intelligence" – die Suche nach außerirdischer Intelligenz. Seit den 1960ern gibt es viele wissenschaftliche Programme, die das Ziel haben, mit solchen Zivilisationen Kontakt aufzunehmen. Dies geschieht etwa durch ausgesandte Radiosignale mit Botschaften. Zurückgefunkt hat bisher allerdings noch niemand. Daher konzentrieren sich die meisten Forscher darauf, zu erkunden, an welchen Orten Leben existieren könnte.

Der aktuelle Favorit: unser Nachbarplanet Mars. Denn auf ihm wurde Wasser entdeckt, zwar in Form von Eis, doch im Boden sogar in der flüssigen Phase. Und tatsächlich gab es im Zuge des Viking-Programmes der NASA 1976 grobe Hinweise auf Mikroben. Das Problem war nur, dass der Test auf Mikroben negativ ausfiel, sobald die Probe mit Wasser gemischt wurde.

Erst in den vergangenen Jahren haben Forscher eine Erklärung gefunden: Es könnte sein, dass auf dem Mars tatsächlich Organismen existieren, die aber im Gegensatz zum Leben auf der Erde als Zellflüssigkeit Wasserstoffperoxid und Wasser besitzen. Diese Mischung zieht Wasser stark an.

Nach der Vorstellung der Forscher könnten sich die Organismen so mit dem wenigen verfügbaren Wasser auf dem trockenen Mars versorgen. Bei der Probe der Viking-Sonden wären die Mikroben schlicht durch die Mischung mit den großen Mengen an Wasser geplatzt – wodurch der Test nach der Mischung negativ ausfiel. Die Erkenntnis: Umgebungen, die in unseren Augen lebensfeindlich erscheinen, müssen nicht zwangsweise Ausschlusskriterium für Leben im All sein. Mikroben sind durchaus denkbar.

Exoplaneten

Der Begriff "Exoplanet" steht für alle Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Sie sind potenzielle Entstehungsorte außerirdischen Lebens. Daher beschäftigt sich ein ganzes Teilgebiet der Astronomie mit der Suche nach Exoplaneten.

Dabei nutzen die Forscher zahlreiche Tricks, um diese Himmelskörper ausfindig zu machen. Denn Planeten leuchten nicht. Daher sind sie optisch sehr schwer zu erkennen. Die Exoplaneten verraten sich jedoch selbst: Sie beeinflussen die Erscheinung des Zentralsterns, also der Sonne, um die sie kreisen.

Die einfachste Auswirkung ist die periodische Verdeckung des Zentralsterns: Immer dann, wenn sich der Planet vor dem Stern bewegt, verdeckt er ihn, wodurch weniger Licht auf der Erde ankommt. Der Stern "wird mal heller, mal dunkler".

Das kann man messen und so Rückschlüsse auf einen umkreisenden Planeten ziehen. Ein weiteres Indiz für einen Exoplaneten ist das "Kreisen" eines Sterns. Wenn ein Planet um den Stern kreist, beeinflusst er durch seine Gravitation dessen Bewegung. Da sich das ganze System dreht, "eiert" der Stern so wie ein Hammerwerfer, der sich im Kreis dreht.

Meteoriten als Verkehrsmittel

Mit diesen und vielen anderen Methoden ist es inzwischen gelungen, in interstellaren Wolken komplexe biochemische Moleküle nachzuweisen. In Meteoriten – Steinen aus der Urzeit des Sternsystems – fand man bereits rund 90 verschiedene Aminosäuren. Das Leben auf der Erde kommt bereits mit nur 20 Aminosäuren aus. Die Grundlagen für Leben weit entfernt von uns gibt es also.

Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops: Zu sehen sind die farbigen Strukturen des Krebsnebels M1 im Sternbild Stier.

Die Grundlagen für Leben - entdeckt in den Weiten des Weltraums

Astrobiologen setzen nun Sporen von Bakterien Weltraumbedingungen aus: starke ultraviolette Strahlung, extrem tiefe Temperaturen, Luftdruck nahe am Vakuum. All diese widrigen Bedingungen haben die Bakterien überstanden. Diese Erkenntnis erhärtet die sogenannte Panspermie-Theorie: Einfache Lebensformen haben sich – etwa durch Meteoriten – durch das All bewegt und so verbreitet.

Die Drake-Formel

Für die Suche nach Leben im All wird ein unglaublicher Aufwand betrieben. Doch wie wahrscheinlich ist es, tatsächlich etwas zu entdecken? Der US-Astrophysiker Frank Drake hat den Versuch gewagt, diese Frage ansatzweise zu beantworten – mit der Drake-Formel:

N = R* ∙ fp ∙ ne ∙ fl ∙ fi ∙ fc ∙ L

N: Anzahl der außerirdischen Zivilisationen, mit denen wir Kontakt aufnehmen können.

R*: Anzahl der geeigneten Sterne, die pro Jahr entstehen. Als Energielieferant spielt ein Stern eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Leben. Grob gerechnet geht man davon aus, dass pro Jahr ungefähr ein solcher Stern entsteht. Also ist R=1.

fp: Anteil an Sternen mit Planetensystem. Nicht alle Sterne haben auch Planeten. Astronomen schätzen fp=0,5.

ne: Anzahl der Planeten in der Ökosphäre. Flüssiges Wasser gilt für die Entstehung von Leben als unverzichtbar. Entscheidend ist der Abstand vom Stern und die Größe des Planeten. Nur ein Planet von hundert erfüllt diese Voraussetzung: ne=0,01.

fl: Anteil an Planeten mit Leben. Selbst unter widrigsten Umständen kann sich Leben entwickeln. Man schätzt fl=1.

fi: Anteil an Planeten mit intelligentem Leben. Nur unter dieser Voraussetzung kann man überhaupt eine Kommunikation herstellen. fi=0,001.

fc: Anteil an Zivilisationen mit Interesse an interstellarer Kommunikation. Man schätzt fc=0,1.

L: Lebensdauer einer technischen Zivilisation in Jahren. Naturkatastrophen und Kriege können Zivilisationen komplett vernichten. Eine mittlere Schätzung geht von L=20000 aus.

Fasst man alle Voraussetzungen zusammen, kommt man auf N=0,01. Das bedeutet: Innerhalb von 100 Jahren gibt es genau eine Zivilisation in unserer Milchstraße, mit der wir in Kontakt treten könnten.

Die Werte für die einzelnen Faktoren sind natürlich nur Schätzungen. Die Abweichungen können enorm sein. Daher sollte die Drake-Formel nicht quantitativ genau genommen werden. Sie gibt vielmehr einen qualitativen Eindruck der Faktoren, die zur Beantwortung der Frage wichtig sind, ob es Leben im All gibt und ob wir damit in Kontakt kommen können.

Autor: Philip Häusser

Stand: 16.06.2017, 14:00

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