Leben im All – Wirklichkeit oder Fiktion?

Birgit Ritter

 

Die Frage, ob außerhalb unseres Planeten Erde auch noch Leben existiert, hat sich jeder schon einmal gestellt. Jede Menge Bücher, Filme usw. beschäftigen sich sehr intensiv mit diesem Thema. Die meisten dieser Vorstellungen gehen davon aus, dass Leben, und besonders intelligentes, auf anderen Planeten existiert; sei es nun in unserem Sonnensystem, in anderen Systemen oder sogar in weit entfernten Galaxien. Dabei werden große Entfernungen ganz einfach mit ‚Warpantrieben‘, die ein vielfaches der Lichtgeschwindigkeit erreichen, zurückgelegt, die Kommunikation zwischen den verschiedenen Planetenbewohnern funktioniert meist ohne nennenswerte Probleme, es werden Kriege geführt, Freundschaften geschlossen usw. Es gibt wohl nur wenige Themen, mit denen sich so intensiv beschäftigt wurde, wie mit diesem.

Doch wie sieht die Wirklichkeit aus? Gibt es wirklich außerirdisches Leben? Wie sieht es aus und wären die fremden Lebensformen überhaupt daran interessiert mit uns Kontakt aufzunehmen?

Da es mit der heutigen Technik schon eine große Herausforderung ist ein bemanntes Raumschiff zum Mars zu schicken, liegt es nahe auf der Suche nach ‚neuem Leben‘ in unserem heimatlichen Sonnensystem anzufangen. Acht weitere Planeten, einige mit Monden, existieren neben der Erde in diesem System. Fangen wir mit dem sonnennächsten Planeten an:

Merkur ist sehr klein (ca. 1/20 der Erdmasse) und besitzt auf Grund der geringen Masse und der enormen Hitze auf der Tagseite keine Atmosphäre. Die Temperaturen auf der Tagseite betragen rund 400°C und auf der Nachtseite sinken sie bis auf -200°C ab. Bei solchen Extremwerten und ohne Wasser und Atmosphäre ist kein Leben möglich.

Der nächste Planet ist die Venus. Sie hat eine sehr dichte Kohlendioxid-Atmosphäre, die einen enormen Treibhauseffekt verursacht. Dadurch heizt sich die Oberfläche auf ca. 470°C auf. Dieses zusammen mit dem enormen Druck, der durch die dichte Atmosphäre entsteht, macht das Leben aus unserer Sicht unmöglich. Raumsonden, die auf der Oberfläche landeten, hielten den extremen Bedingungen nur wenige Stunden stand. Somit ist die Venus für uns als Lebensraum ausgeschlossen.

Der dritte Planet des Sonnensystems ist die Erde. Doch da wir natürlich wissen, dass hier Leben existiert, betrachten wir den Mond unsres Heimatplaneten. Der Mond hat keine Atmosphäre und kein Wasser. Damit sind die Grundvoraussetzungen für Leben nicht erfüllt. Jedoch haben Versuche mit Monderde ergeben, dass diese ähnlich der auf der Erde ist. Entsprechend fruchtbar ist sie also auch. So könnte man bei einer möglichen Mondstation auf die Selbstversorgung setzen und dort mit Monderde Nahrungsmittel anbauen. Diese Tatsache birgt den interessanten Gedanken, dass wir, finden wir kein anderes Leben im Universum, zumindest in der Lage sind, Leben ins All zu tragen. Der Mond selbst scheidet als lebenhervorbringender Himmelskörper jedoch aus.

Der wohl interessanteste Planet in dieser Diskussion um fremdes Leben im Universum ist schon seit einigen Jahren der Planet Mars. Schon lange wird darüber gestritten, ob es dort Leben gibt bzw. gab und wenn, ob es denn intelligent gewesen wäre. Anlässe für solche Spekulationen waren oder sind z.B. die Felsformation auf dem Mars, die wie ein Gesicht aussieht, jedoch nichts weiter als ein Tafelberg ist und die hellen Polarkappen mit ihrem gefrorenen Wasser und Kohlendioxid, sowie jene Gebilde, die große Ähnlichkeit mit ausgetrockneten Wasserläufen haben. Mars hat eine Anziehungskraft von 1/3 g (ein Drittel der Erdanziehungskraft) und Temperaturen von 20°C (Tagseite am Äquator) bis zu -100°C (Nachtseite). Er ist ein karger Wüstenplanet, der seine rötliche Färbung dem hohen Eisenanteil in seinem Boden verdankt. Er besitzt eine sehr dünne CO2-Atmosphäre, aber man vermutet, er habe vor ca. drei Milliarden Jahren eine dichtere Atmosphäre, die von starken vulkanischen Aktivitäten herrührte, gehabt. Als die Vulkane erloschen, war kein ‚Nachschub‘ mehr von Gasen für die Atmosphäre vorhanden und Dank der geringen Schwerkraft entwich diese dann nach und nach ins All. Man glaubt auf Grund der Oberflächenstukturen, Mars habe einmal riesige Meere gehabt, ähnlich der Urmeere auf der jungen Erde; doch ob die kurze Zeit, die Mars zur Entwicklung von Leben gehabt hat, gereicht hat, ist fraglich. Der vor wenigen Jahren auf der Erde entdeckte Meteorit vom Mars spricht dafür, da in ihm Mikroorganismen ähnlich der, wie sie auf der Erde vorkommen, entdeckt wurden. Aber man ist sich noch nicht sicher, ob diese Organismen wirklich vom Mars stammen oder der Meteorit erst auf der Erde mit ihnen in Berührung gekommen ist. Sicher in Bezug darauf können wir erst sein, wenn wir Gesteinsproben direkt vom Mars hierher bringen, um sie untersuchen zu können. Die Proben nimmt man am besten von den Polarkappen des Planeten, da dort mögliches früheres Leben im Eis konserviert sein könnte. Bis dahin können wir über Leben auf dem Mars nur spekulieren.

Der Asteoridengürtel unseres Sonnensystems liegt zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter. Er deutet auf einen Planeten hin, der sich nie gebildet hat. Dort nach Leben zu suchen wäre zwecklos, da die Gesteinsbrocken zu massearm sind, um eine ‚lebenermöglichende Atmosphäre‘ zu bilden bzw. zu halten; jedoch sind die Gesteinsbrocken für Wissenschaftler trotzdem interessant, weil sie sozusagen aus der ‚Urmaterie‘ unseres Systems bestehen. Sie zu untersuchen könnte Aufschlüsse darüber liefern, wie das Leben entstehen konnte.

Die nun folgenden vier Planeten sind Gasriesen, auf denen nach unseren Maßstäben kein Leben möglich ist. Sie besitzen keine feste Oberfläche und sind sehr weit von der Sonne entfernt. So wäre die Energiezufuhr für unsere Vorstellung von Leben zu gering. Interessant sind jedoch einige ihrer Monde, wie z.B. der Jupitermond Europa. Europa besitzt eine kilometerdicke Eisdecke, die die Oberfläche des Mondes bildet. Darunter vermutet man einen riesigen salzigen Ozean, der vielleicht Leben beherbergt. Auch hier auf der Erde sind in großer Meerestiefe Lebewesen entdeckt worden, von denen man annahm, sie könnten überhaupt nicht existieren. Europa bekommt nur wenige Prozent der Sonneneinstrahlung der Erde und dieser keine Anteil kann nicht durch die dicke Eisdecke dringen. Allerdings könnte der Ozean des Mondes trotzdem eine gewisse Temperatur haben. Seine Erwärmung stellt man sich folgendermaßen vor: Durch die große Anziehungskraft Jupiters entstehen eine Art Gezeitenkräfte wie auf der Erde, nur sehr viel stärker, denn Jupiter ist sehr viel massereicher als unser Mond (das 317.9fache der Erdmasse) und Europa besitzt nicht einmal die Größe eines Planeten. Da Europa den Vermutungen zufolge zum größten Teil aus Wasser besteht, hat Jupiters Anziehungskraft enorme Auswirkungen auf seinen Mond. Dieser wird bei seinem Umlauf um den Gasriesen geradezu ‚durchgewalkt‘, d.h. in Jupiternähe wird Europa etwas langgezogen und eiförmiger, in Jupiterferne wieder kugelförmiger. Durch diese Bewegungen heizt sich das Innere des Mondes auf. Die ständigen Formänderungen erklären auch die rissige Eisoberfläche Europas: Sie bricht auf und friert dann wieder fest. Gibt es auf diesem Jupitermond wirklich Leben, so ist es für uns für die nächste Zeit unauffindbar.

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Auch Saturn hat einen Mond, der für Leben in Betracht gezogen werden könnte: Titan. Titan ist größer als der Planet Merkur und hat als einziger Mond in unserem System eine nennenswerte Atmosphäre, die der Uratmosphäre der Erde ähnelt. Allerdings ist Titan so weit von der Sonne entfernt (über 9 Astronomische Einheiten – eine AE entspricht dem Abstand zwischen Erde und Sonne), dass die Oberflächentemperatur ungefähr -180°C beträgt. Nach unseren Vorstellungen ist das viel zu kalt um Leben zu ermöglichen oder entstehen zu lassen.

Nach Jupiter und Saturn scheiden nun auch die beiden Gasriesen Uranus und Neptun aus genannten Gründen aus. Bleibt als letzter Planet Pluto. Er ist der kleinste Planet in diesem Sonnensystem (etwa so groß wie der irdische Mond) und bildet mit seinem Mond Charon, der ein Drittel der Größe Plutos besitzt, eher eine Art Doppelplaneten. Manche Wissenschaftler nehmen an, er gehörte ursprünglich gar nicht zu unserem Sonnensystem und sei nur von der Sonne eingefangen worden. Eine andere, neuere Theorie geht davon aus, dass Pluto und Charon sich aus dem sogenannten ‚Kuiper-Gürtel‘ gebildet haben. Dieser Gürtel erstreckt sich wahrscheinlich in einem Bereich zwischen 30 und 50 AE von der Sonne entfernt (Pluto ist fast 40 AE von der Sonne entfernt) und enthält vermutlich 10 Mio. Körper, die größer als 10 km sind und weitere 10 Mrd., die größer als ein Kilometer sind. Das dürfte die andere Bahn, die Pluto hat im Gegensatz zu den anderen Planeten, die fast kreisförmig um die Sonne laufen, erklären. Er bewegt sich auf einer Bahn, die sehr viel ellipsenförmiger und außerdem sehr stark zur Bahnebene der restlichen acht Planeten geneigt ist. Man vermutet bei ihm eine, wenn auch sehr dünne Atmosphäre aus Methan, Stickstoff und Kohlendioxid, seine Temperatur liegt höchstwahrscheinlich bei -230°C. Doch eigentlich wissen wir nur sehr wenig über diesen Planeten, da er sehr weit entfernt ist und ihn noch nie eine Sonde erreicht hat. Leben ist dort wohl wegen der Temperaturen so gut wie ausgeschlossen.

Abschließend lässt sich auf Grund dieser Erkenntnisse sagen, dass Leben in unserem Sonnensystem sehr unwahrscheinlich ist, wenn es sich so, wie irdisches Leben manifestiert. Wir sind jedoch nur in der Lage unsere eigenen Maßstäbe für Leben anzulegen. Unsere Form von Leben basiert auf einer Kohlenstoffbasis. Doch wäre es nicht genauso gut möglich, dass es andere Formen gibt? Die häufigste Vermutung außerhalb der Kohlenstoffbasis ist Leben basierend auf Silizium. Silizium ist in fast jedem Gestein der Erde vorhanden und kann, wie Kohlenstoff, sehr komplexe Bindungen eingehen, ist allerdings in diesen nicht so stabil wie Kohlenstoff. Dagegen spricht auch, dass diese ‚Steinwesen‘ oder dergleichen nicht auf der Erde entdeckt worden sind. Ist Leben auf Siliziumbasis jedoch möglich, so könnte es wahrscheinlich auch den niedrigen Temperaturen, wie sie z.B. auf Titan herrschen, standhalten. Doch wer sagt denn, dass diese Steinwesen auch eine so dichte Atmosphäre bräuchten wie wir? Überhaupt spricht man mit phantasievollen Menschen, so sind diese beiden chemischen Elemente (C; Si) sicher nicht die einzigen Basen für Leben: Warum keine gasförmigen Lebensformen oder gar körperlose Intelligenzen? Unserer Phantasie sind dabei keine Grenzen gesetzt; momentan haben wir ohnehin keine Möglichkeit solche Vorstellungen zu Beweisen oder zu widerlegen.

Wenn wir aber nach Leben ähnlich dem unseren suchen, so sollten wir unsere Erde näher betrachten, damit wir wissen, welche Voraussetzungen für unser Leben vonnöten sind.

Zunächst einmal muss die Materie für ein Sonnensystem mit Planeten vorhanden sein. Wenn eine Sonne ab einer bestimmten Masse stirbt, entwickelt sie sich zur Supernova und schleudert Materie, wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff ins All. Aus den Resten einer solchen Supernova hat sich auch unser System gebildet. Bis sich aber Leben entwickeln kann, müssen noch einige andere Voraussetzungen erfüllt sein.

Zum Beispiel muss der Standpunkt des Sonnensystems innerhalb der Galaxis der richtige sein. Durch die Rotation der Galaxie gibt es in ihr nur bestimmte Stellen in einem gewissen Abstand zu ihrem Zentrum, an denen sich Sterne nicht gegenseitig einholen, überholen oder sogar zusammenstoßen. So etwas braucht natürlich eine lange Zeit, aber um Leben zu entwickeln benötigt es schließlich auch einer gewissen Zeitspanne. Unsere Sonne liegt in diesem sicheren Bereich, der nicht zu nah am Zentrum unserer Milchstraße liegt und auch nicht zu weit davon entfernt ist. Auch müssen die Eigenschaften der Sonne stimmen. Sie darf weder zu heiß noch zu kalt sein und muss recht massearm, also langlebig sein (massereiche Sterne sind sehr kurzlebig). Aus solchen Sonnen wie der unseren bestehen nur ca. 4% unserer Galaxie. Das ist, gemessen an der absoluten Zahl der Sterne in der Milchstraße, scheinbar ziemlich viel, doch wie viele von ihnen liegen in der sicheren Zone?

Betrachten wir nun unser Sonnensystem selbst: Jede Sonne hat eine sogenannte ‚Ökosphäre‘ um sich herum, d.h., dass in diesem Bereich Wasser in flüssigem Zustand existieren kann; denn flüssiges Wasser ist die Voraussetzung für unser Leben. Diese Ökosphäre umfasst in unserem System die drei Planeten Venus, Erde und Mars, wobei Venus und Mars am äußersten Rand dieser Zone liegen.

Der Planet selber muss eine gewisse Masse haben. Er darf nicht zu massearm sein, so dass er die Atmosphäre halten kann und nicht zu groß, da sonst die Schwerkraft zu hoch wäre. Ein weiterer sehr wichtiger Faktor ist der Mond unserer Erde. Der Mond ist eigentlich zu groß für den Planeten, so groß, dass man fast von einem Doppelplaneten sprechen kann. Doch gerade wegen dieser Tatsache ist das Leben, wie wir es heute kennen, möglich. Unser Mond stabilisiert die Erdachse und verhindert damit extreme Klimaschwankungen. Außerdem verlangsamt er die Erdrotation; ohne Mond würde sich die Erde sehr viel schneller drehen und durch die daraus entstehenden heftigen Stürme die Entwicklung von Leben erschweren oder ganz unmöglich machen. Ein gutes Beispiel dafür ist Jupiter. Obwohl er um so vieles größer ist als die Erde (fast 318 mal massereicher), dreht er sich in nur gut 10 Stunden einmal um seine eigene Achse; die Erde braucht dafür bekanntlich 24 Stunden. Diese enorm schnelle Drehung ist für das gestreifte Bild des Gasriesen verantwortlich und die Auswirkungen eines solchen Rotationsverhaltens lassen sich am einfachsten an dem berühmten ‚Großen Roten Fleck‘ veranschaulichen. Der Große Rote Fleck ist ein gigantischer, sich nie auflösender Wirbelsturm, der solche Ausmaße hat, dass die Erde fast zweimal hineinpassen würde.

Jupiter ist übrigens auch eine wichtige Voraussetzung für unser Leben. Der Gasriese ist der größte Planet im Sonnensystem und wirkt wie ein ‚Riesenstaubsauger‘. Er fängt einen großen Teil der Asteroiden ein, die der Erde gefährlich werden könnten. Gäbe es ihn nicht, hätte unser Planet vielleicht nicht einmal so viel Zeit zwischen diversen Einschlägen gehabt um Leben zu entwickeln, geschweige denn eine so große Artenvielfalt, wie sie heute der Fall ist. Stimmt die These, dass die Dinosaurier durch einen solchen Einschlag ausgestorben sind, dann können wir an diesem Beispiel gut erkennen, welch verheerende Auswirkungen so ein Asteroid haben kann.

Desweiteren muss sich der Planet, auf dem Leben entstehen soll möglichst kreisförmig um seinen Stern bewegen, wie es die Erde tut. Durch langgestreckte Ellipsenbahnen entstehen auf dem Planeten zu starke Temperaturschwankungen.

Nun gibt es aber auch noch die Theorie, das Leben auf der Erde sei erst durch Asteroiden, die hier einschlugen, ‚eingeschleppt‘ worden; denn auf verschiedenen Meteoriten sind Aminosäuren, die die Grundbausteine für Proteine und damit für Leben darstellen, entdeckt worden. Wenn das stimmt, muss der Planet nicht nur die richtigen Voraussetzungen haben, sondern auch noch von bestimmten Asteroiden ‚besucht‘ werden. Diese Theorie ist jedoch noch nicht gefestigt.

Man sieht also, dass eine ganze Reihe günstiger Faktoren zusammenkommen müssen um Leben zu ermöglichen; und es ist unwahrscheinlich, dass diese hier aufgelisteten schon alle sind. Man bekommt nun den Eindruck, die Erde bzw. das Leben auf ihr sei nur ein einziger riesiger Zufall; doch auch Zufälle können sich wiederholen. Selbst wenn es in unserer Milchstraße keinen zweiten Planeten wie die Erde gibt, so gibt es doch noch unendlich viele andere Galaxien im Universum. Ist es da nicht möglich, dass noch auf einigen anderen Planeten Leben existiert, vielleicht sogar intelligentes?

Die heutigen Methoden zum Aufspüren fremder Intelligenzen sind im Vergleich zur Größe des Universums oder sogar nur unserer Milchstraße fast hoffnungslos nutzlos. Wir sind gerade mal in der Lage bei einigen wenigen Sternen Riesenplaneten ausfindig zu machen, da die gravimetrischen Wechselwirkungen zwischen Sonne und Planet als ein ‚Wackeln‘ des Sterns sichtbar werden. Eine andere Möglichkeit ist die, das leichte Nachlassen der Strahlungsintensität des Sterns zu messen, wenn ein Riesenplanet an ihm vorüberzieht. Leider liefern diese Daten nur Aufschluss über die Masse des Planeten, nicht aber über seinen Aufbau. Außerdem haben diese Methoden im Moment noch keine Aussicht darauf masseärmere Planeten, wie z.B. die Erde aufzuspüren. Der masseärmste Planet außerhalb unseres Sonnensystems der entdeckt wurde, ist nur wenig kleiner als Saturn, unser zweitgrößter Planet; und dafür wurden schon alle zur Verfügung stehenden Techniken eingesetzt. Gefunden hat man unter anderem auch Riesenplaneten, die innerhalb der Ökosphäre ihrer Sonne liegen. Vielleicht haben einige von ihnen Monde in der Größe der Erde, die Leben ermöglichen. Man hat aber auch schon eine Vorstellung, wie man in Zukunft erdgroße Planeten erkennen kann. Möglicherweise mit einer Art ‚Interferrometer‘, das im All stationiert wird und vier miteinander verbundene Teleskope auf ein und denselben Stern richtet. Die Daten der Lichtstrahlen werden zusammen ausgewertet und so die massearmen Planeten ‚sichtbar‘ gemacht. Doch etwas dieser Art lässt sich frühestens in einigen Jahrzehnten realisieren. Allerdings haben sich bis dahin vielleicht ganz neue Möglichkeiten in der Technik aufgetan, die Projekte dieser Art ermöglichen könnten.

Die Suche nach außerirdischem Leben beschränkt sich aber nicht nur auf die Suche nach deren Heimat-planeten oder Kolonien. Das Suchprogramm SETI, "Search for Extraterrestrial Intelligence", wurde 1992 auf den Weltraum losgelassen. Es ist das bisher ehrgeizigste Projekt seiner Art und arbeitet mit Radioteleskopen in Nordamerika und Australien. Beobachtet werden Sterne im Umkreis von 100 Lichtjahren (ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht mit einer Geschwindigkeit von fast 300.000km/sec in einem Jahr zurücklegt) auf eine Milliarde verschiedener Frequenzen. Doch die Milchstraße hat eine Ausdehnung von 100.000 Lichtjahren. Der Bereich den wir absuchen können ist also im Vergleich relativ klein und damit auch die Chancen ein Signal zu empfangen entsprechend gering. Aber dies ist nur eine von vielen Unsicherheiten bei diesem Programm. Signale von anderen Welten könnten die Erde erreicht haben, bevor wir die Technik dazu hatten sie zu empfangen oder die Radioteleskope haben sich gerade ein anderes Ziel gesucht als eine Botschaft hätte empfangen werden können. Vielleicht werden wir die Suche kurz zuvor aufgegeben haben, wenn ein Signal eintrifft (solcher Möglichkeiten gibt es viele). Es ist zwar eine im Moment fast aussichtslose Suche, jedoch die einzige Möglichkeit. Sie sollte auf keinen Fall aufgegeben werden. Wir selbst haben schon im Jahr 1974 eine codierte Nachricht ins All geschickt, die uns und unseren Standpunkt in der Milchstraße beschreibt. Außerdem haben die Raumsonden Voyager 1 und 2 und Pioneer 10 und 11 unser Sonnensystem schon verlassen. An ihnen wurden Bildbotschaften für intelligente Lebewesen, die die Raumsonden vielleicht einmal finden werden, angebracht. Des weiteren haben sie Langspielplatten mit Geräuschen wie z.B. Lachen, Feuergeknister und Vogelgezwitscher an Bord.

Ein anderes Problem schließt sich an. Das intelligente Leben, das wir auf diese Weise suchen, muss einen gewissen Stand der Technik erreicht haben und Willens sein, mit uns zu kommunizieren. Hat eine Zivilisation diesen Stand jedoch erreicht, ist sie ganz leicht in der Lage, sich durch Kriege oder etwas anderes selbst auszulöschen oder in einen präindustriellen Zustand zurück zu versetzten.

Aber das wohl größte Problem ist der räumliche Abstand, den es, finden wir tatsächlich eine außerirdische Zivilisation, zu überwinden gilt. Radiowellen breiten sich zwar mit Lichtgeschwindigkeit aus, doch braucht selbst das Licht über vier Jahre, bis es den nächsten Stern erreicht. An eine Kommunikation die einem Telefonat gleicht, ist also überhaupt nicht zu denken.

Doch nehmen wir nun einmal an, wir empfangen ein Signal von einem fernen Planeten. Es taucht plötzlich ein neues Problem auf: wie entschlüsselt man eine solche Botschaft? Kommt es zu einem ersten Austausch, kann man sich noch auf die überall gleichbleibenden Grundlagen der Mathematik und der Physik stützen. Aber wie entschlüsselt man eine vollkommen andere Sprache? Es wurden teilweise schon bis zu hundert Jahren gebraucht um die Sprache der Ägypter und besonders die der Inkas zu entschlüsseln; und sie stammen vom selben Planeten wie wir, haben das gleiche Licht und die gleichen Pflanzen und Tiere gesehen. Was also, wenn die Fremden von einem z.B. sehr dunklem Planeten kommen und eine ganz andere Denk- und Vorstellungsweise als wir entwickelt haben?

Schließlich lässt sich sagen, das dies ein sehr heikles Thema ist, das sich kaum objektiv betrachten lässt und bei dem so viele Pro- und Kontrapunkte in Erwägung gezogen werden müssen, dass man, wenn überhaupt, nur sehr schwer zu einem endgültigen Fazit kommen kann. Möglicherweise, oder auch wahrscheinlich, gibt es irgendwo im Universum weiteres Leben. Doch unsere Möglichkeiten, es ausfindig zu machen, sind sehr beschränkt. Und gelingt es uns wirklich Kontakt aufzunehmen, bekommen wir Schwierigkeiten mit der zeitlichen Übertragung und dem Verständnis auf beiden Seiten.

Bleibt als letzte Frage also noch zu stellen: "Sind wir allein im Universum?"