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20 Jahre nach Entdeckung


Tausende Planeten, doch wo gibt es Leben?




Vielleicht gibt es ausserirdisches Leben gar nicht so weit von uns entfernt. Europa, einer der Jupitermonde, ist komplett von einem Ozean unter Eis bedeckt. Ein Teil davon könnte an der Oberfläche zum Vorschein kommen, wie diese künstlerische Vision zeigt. Und Wasser ist die grundsätzliche Bedingung für jegliches Leben. (NASA)

Vielleicht gibt es ausserirdisches Leben gar nicht so weit von uns entfernt. Europa, einer der Jupitermonde, ist komplett von einem Ozean unter Eis bedeckt. Ein Teil davon könnte an der Oberfläche zum Vorschein kommen, wie diese künstlerische Vision zeigt. Und Wasser ist die grundsätzliche Bedingung für jegliches Leben.

(NASA)

Am 6. Oktober 1995 gaben Michel Mayor und Didier Quéloz von der Sternwarte Genf die Entdeckung des ersten Planeten bekannt, der um einen Stern kreist, der nicht unsere Sonne ist. 20 Jahre später wird die Liste der so genannten Exoplaneten immer länger. Bis heute wurden fast 2000 entdeckt. Noch immer aber hat man keine Beweise für ausserirdisches Leben gefunden. Doch was sucht man genau: kleine grüne Männchen oder Bakterien?

Es gibt Leute, welche die Entdeckung der beiden Schweizer mit jener von Christoph Kolumbus gleichsetzen. Mit dem Unterschied, dass niemand – im menschlichen Vorstellungsvermögen – in der Lage ist, einen Fuss auf eine dieser exotischen Welten zu setzen. Allerdings gleicht der Grossteil dieser Planeten eher Dantes Inferno als dem gelobten Land.

Trotzdem: Die Bestätigung, dass das Universum nur so von Planeten wimmelt (und nicht nur von Sternen, auf denen jegliches Leben offensichtlich unmöglich ist), eröffnete der Wissenschaft ein phänomenal reiches Feld von Untersuchungen. Die Mittel, die Sternwarten und Raumfahrtagenturen dafür bereitstellen, zeigen, dass die Exoplaneten DIE grosse Suche sind, nicht nur in der Astrophysik, sondern auch in Chemie, Biologie und – warum nicht? – Philosophie. Denn der heilige Gral wäre logischerweise, zu beweisen, dass wir nicht alleine sind in der Unendlichkeit des Raums.

Gleiche Chancen überall

Die Gesetze der Physik sind universell. Die zwölf Elementarteilchen und die vier Kräfte, aus denen Materie besteht und welche die Interaktionen bestimmen, sind auf der Erde gleich wie überall im Kosmos. Das bestätigen seit einem Jahrhundert alle Beobachtungen per Teleskop und Experimente im Labor.

Wenn man nun die Atome und Moleküle betrachtet, das Basismaterial von Chemie und Biologie, gibt es allen Grund dazu, davon ausgehen, dass ihr Verhalten und ihre Neigung, sich zu verbinden, ebenfalls universell sind. Ohne zu vergessen, dass Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Silizium und Eisen – aus denen ein Grossteil unseres Körpers, das Wasser, das wir trinken, die Luft, die wir atmen und der Boden, auf dem wir uns bewegen, bestehen – alle auf der Liste der zehn am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum stehen.

Wenn diese Zutaten es geschafft haben, sich zu verbinden und dabei uns hervorzubringen, warum sollte dies nicht auch anderswo möglich sein, auf einem der Dutzenden Milliarden Planeten, die zu unserer Galaxie zählen – die selber nur eine von Milliarden Galaxien im Weltall ist?

Wasser ist fundamental

Doch man muss gar nicht so weit weg suchen. Die kürzliche Ankündigung der US-Raumfahrtbehörde NASA, dass auf dem Mars Wasser in flüssiger Form vorhanden ist (man wusste bereits, dass der rote Planet in seiner Jugend über grosse Mengen davon verfügte), kurbelte die Begeisterung über die Frage ausserirdischen Lebens erneut an. In unserem Sonnensystem verbergen die Jupitermonde Europa und Ganymed und vermutlich auch der Saturnmond Enceladus riesige Ozeane unter einer dicken Eisschicht. Und jedermann weiss, dass Leben – zumindest so, wie wir es kennen – ohne Wasser nicht möglich ist.

"Das Wassermolekül ist einmalig. Es ermöglicht den Transport zahlreicher organischer Substanzen, aber auch anorganischer Bestandteile, die das Leben braucht, wie etwa Phosphor und Stickstoff", erklärt Beda Hofmann von der Universität Bern.

"Man spekulierte viel über andere flüssige Träger, welche die Entstehung des Lebens begünstigen könnten, doch bis heute konnte niemand beweisen, dass eine derartige Vielfalt an Biochemie, wie man sie im Wasser beobachtet, in anderen Flüssigkeiten möglich ist", ergänzt der Geologe. Hofmann ist auf die Untersuchung von Meteoriten aus den arabischen Wüsten spezialisiert, die er nach präbiotischen Molekülen absucht.

Präbiotisch? Das sind die elementaren "Bausteine" lebender Materie, grosse Moleküle auf Kohlenstoff- und Sauerstoffbasis. Und deren Vorkommen auf Meteoriten beweist, dass sie auch in der Kälte und Leere des Weltalls entstehen können. Doch man spricht dabei noch nicht von "Leben".

"Es gibt einen riesigen Graben zwischen dem am weitesten ausgebildeten präbiotischen Molekül und der einfachsten lebenden Zelle ", sagt Hofmann. "Alles, was man auf den Meteoriten sehen kann, sind Versuche der Natur, fünf oder zehn Bausteine zusammenzufügen. Doch man ist weit davon entfernt, ein Haus zu haben."

Bausteine, welche die Natur überall bereitstellen kann, Wasser, das auf zahlreichen Planeten vorhanden ist, Energie, die viele Sterne bereitstellen: Die Grundzutaten zur Entstehung von Lebensformen sind eigentlich sehr verbreitet.

Eine Supernova und Vulkane

Die Suche geht weiter

Seit der Entdeckung von 51 Pegasi b, bekanntgegeben am 6. Oktober 1995 durch Michel Mayor und Didier Quéloz von der Sternwarte Genf, wurden mit Sicherheit fast 2000 weitere Exoplaneten gefunden.

Diese werden in europäischen oder amerikanischen Listen aufgeführt, die jeden Monat länger werden: 2015 wurde praktisch alle 3 Tage eine neue Entdeckung gemeldet.

Wie gehen die Forscher vor? Der obenstehende Film erklärt die beiden hauptsächlichen Nachweis-Methoden: die Radialgeschwindigkeit und die Transitmethode.

Die Radialgeschwindigkeit wird mit fixen, auf der Erde installierten Teleskopen gemessen, die mit Spektrometern verbunden sind. Diese zergliedern das Licht von Sternen. Mit den beiden HARPS-Spektrografen in Chile und auf den Kanarischen Inseln verfügt die Genfer Sternwarte über die präzisesten Instrumente der Welt. Seit 20 Jahren stehen die Teams von Michel Mayor und in der Zwischenzeit seiner Nachfolger grösstenteils an der Spitze der Suche nach Exoplaneten.

Die Transitmethode wird besonders mit zwei Weltraumteleskopen festgestellt: dem europäischen Corot und dem amerikanischen Kepler.

2017 setzt die Europäische Weltraumorganisation ESA das kleine Schweizer Weltraumteleskop CHEOPS aus, das zum Ziel hat, Transits von bereits dank der Radialgeschwindigkeit bekannten Planeten festzustellen.

Aus Budgetgründen musste die ESA ihr ambitiöses Projekt Darwin einstellen und wird nun in nächster Zukunft mit den Amerikanern und Kanadiern beim Weltraumteleskop James Webb mitmachen.

Dieses soll ab 2018 das äusserst erfolgreiche Teleskop Hubble ablösen. Es wird nicht einzig zur Suche nach Exoplaneten eingesetzt, sondern soll mit seinem scharfen Blick auch die Atmosphäre analysieren und Elemente suchen, die auf Leben auf diesen fernen Welten schliessen lassen könnten.

Hofmann ist überzeugt: "Offensichtlich hat die Chemie die Tendenz, sich zu immer komplizierteren organischen Molekülen zu entwickeln. Deshalb wäre ich sehr erstaunt, wenn die Erde der einzige Ort im Universum sein sollte, auf dem Leben entstanden ist. Zumindest in Form von Mikroorganismen. Intelligentes Leben aber, das ist eine andere Geschichte…"

Dieser Überzeugung ist auch André Maeder von der Genfer Sternwarte. Unter dem provokativen Titel "Die einzige bewohnte Erde?" (L'unique terre habitée?) publizierte der Astrophysiker 2012 ein Buch, in dem er die Bedingungen aufzählte, die nötig sind, damit Leben entsteht und sich bis zu jenem Stadium entwickelt, das auf der Erde existiert.

Oft spricht man von der richtigen Distanz zu einem Stern, die einem Planeten eine gute Temperatur beschert und bei der das Wasser flüssig bleibt. Doch das ist nur eine unter den rund 80 Bedingungen, die der Autor auflistet. Und einige darunter sind eher unerwartet.

Ein Beispiel? "Alle Welt kennt die Gefahren der Vulkane. Und trotzdem sind sie unabdingbar für das Leben auf der Erde. Ohne Vulkane hätten wir zu wenig CO2 in der Atmosphäre, also einen geringeren Treibhauseffekt, und unser Planet wäre eine Eiskugel", schreibt Maeder.

"Und warum haben wir Vulkane? Sie dienen dazu, durch natürliche Radioaktivität entstandene Energie aus dem Innern der Erde abzuführen. Und diese Radioaktivität stammt höchstwahrscheinlich von Elementen, die aus einer benachbarten Supernova in jene Gas- und Staubwolke gelangten, aus der unser Sonnensystem entstanden ist…"

Eine schöne Kette von Ursachen und Wirkungen. Die aber genauso gut nicht hätte stattfinden können, denn Supernovae, diese titanischen Explosionen von Riesensternen, sind selten – es kommen allenfalls eine bis drei pro Jahrhundert in unserer Galaxie vor.

Leben und Sterben von Zivilisationen

Doch Maeder will nicht mit dem Schild "Pessimist" bezeichnet werden. Für ihn ist lediglich die Chance viel grösser, auf Bakterien zu stossen als auf eine Zivilisation. Denn um sich zu entwickeln, braucht eine solche Zeit und Stabilität. Noch eines der Privilegien der Erde. Die Gegenwart eines Kolosses wie Jupiter in unserem Sonnensystem schützt sie vor Asteroiden-Einschlägen. Ohne den Riesenplaneten, der diese "Kieselsteine" anzieht, würde die Erde einmal pro Jahrhundert einen fatalen Einschlag erleben (wie jenen Meteoriten, der die Dinosaurier auslöschte).

Und dann stellt sich auch die Frage der Distanzen: Wer weit hinaus ins All blickt, schaut weit in die Zeit zurück. Ein Stern, der 2000 Lichtjahre von uns entfernt ist (also relativ nah), erscheint uns, wie er zu Christi Geburt ausgesehen hat. Sollte also auf einem seiner Planeten eine Zivilisation existieren, wären wir dann zu früh oder zu spät, um diese zu entdecken?

"Niemand weiss, wie lange eine technologische Zivilisation wie die unsere Bestand hat", sagt Maeder. "Diese Frage führt auch zu einer ökologischen Reflektion: Es ist absolut klar, dass das Wachstum, das alle Welt wünscht, nicht ewig möglich ist, zumindest, wenn man nicht eine nahezu vollständige Wiederverwertung der Ressourcen erreicht. Man kann nicht während 100'000 Jahren Wachstum aufrechterhalten, nicht einmal ein Zehntel eines Prozents, weil man alles verbrauchen wird."

Beda Hofmann ist hier radikaler. Er fragt sich schlichtweg, ob intelligentes Leben wirklich die Krone der Evolution ist: "Vielleicht wird es nach einer gewissen Zeit verschwinden. Es wird davon abhängen, ob Intelligenz eine 'Erfolgsgeschichte' ist. Und diese Frage wird die Evolution beantworten." Der Geologe kann sich die Erde in einer Million Jahren ohne Menschen vorstellen – aber nicht ohne Leben.

Philosophie oder Literatur?

Interessant… wenn auch ein wenig beängstigend. Und was sagen die Philosophen? Wenn auch das Thema ausserirdischen Lebens bei den Denkern seit der Antike hoch im Kurs war, scheint, dass einer der wenigen modernen Philosophen, die sich diesem intensiver widmeten, Immanuel Kant war. Der Autor des Buches "Kant bei den Ausserirdischen" (Kant chez les extraterrestres), der Philosoph Peter Szendy, erinnert an "diese erstaunliche Idee" des Begründers der kritischen Methode. Kant hatte betont, er sei "bereit, sein gesamtes Vermögen zu verwetten", was die Existenz ausserirdischen Lebens betreffe.

"In 'Anthropologie in pragmatischer Hinsicht', dem letzten Text, den er zu Lebzeiten veröffentlichte, schrieb Kant, dass wenn man die menschliche Spezies definieren wolle, dies nicht ohne einen Vergleich bewerkstelligen könne. Aber nicht durch einen Vergleich mit Tieren oder Göttern, wie das oft gemacht wurde. Nein, sondern durch den Vergleich mit anderen, nicht terrestrischen, vernunftbegabten Lebensformen", erklärt Szendy.

Das bedeutet, dass ausserirdische Zivilisationen – vermutlich noch lange Zeit – die Domäne von Science-Fiction-Autoren bleiben werden. Und warum auch nicht? Ihre Geschichten sind einfach zu gut.


(Übertragen aus dem Französischen: Christian Raaflaub)

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