Warum orientieren sich Wissenschaftler bei der Suche nach außerirdischem Leben am Leben auf der Erde?

Bildunterschrift: Die Meereswelt unter Europas Eis gilt als potenziell lebensfreundlich.

Mit dem Start der Raumsonde Europa Clipper hat die Menschheit einen weiteren wichtigen Schritt in der Erforschung außerirdischen Lebens getan. Die Mission wird tief in den Ozean unter der Eiskruste Europas vordringen, um nach potenziell bewohnbaren Umgebungen auf dem Planeten zu suchen.

Manche Leute fragen sich vielleicht: Warum suchen Astronomen immer anhand von Lebensformen auf der Erde nach Anzeichen außerirdischen Lebens? Ist es nicht möglich, dass außerirdisches Leben völlig anders ist als unseres?

Für Wissenschaftler ist die Suche nach außerirdischem Leben wie ein Versteckspiel an einem unbekannten Ort. Wenn Sie in Ihrem vertrauten Zuhause Verstecken spielen, fallen Ihnen häufige Verstecke leicht ein: unter dem Bett, im Schrank, hinter dem Sofa. Aber in einer ungewohnten Umgebung liegt die Herausforderung in diesen unvorstellbaren versteckten Ecken.

Obwohl Wissenschaftler intensiv daran arbeiten, neue Wege zur Entdeckung außerirdischen Lebens zu finden, basieren ihre Untersuchungen derzeit noch auf den Lebensformen auf der Erde, da dies der Rahmen dessen ist, was sich Wissenschaftler vorstellen können. Können Wissenschaftler in diesem interstellaren Versteckspiel das Geheimnis dieser unbekannten Lebensformen lüften?

0 1 Nähere Erkundung

Die Suche nach außerirdischem Leben auf Planeten innerhalb des Sonnensystems ist zweifellos der direkteste und einfachste Weg.

Bereits 1976 startete die NASA-Mission Viking 1 eine Reise zur Suche nach Leben auf dem Mars. Da der Mars der nächste Nachbar der Erde ist, ist die Suche nach Lebenszeichen auf ihm die wichtigste wissenschaftliche Mission von Viking 1. Schon bald nach der Landung auf der Marsoberfläche begann die Landesonde mit der Suche nach Spuren von Leben in diesem fremden Boden.

Bildunterschrift: Ein Foto des Mars, aufgenommen von der Landesonde Viking 1 im August 1976

Die Wissenschaftler wussten damals, dass sich das Leben auf dem Mars wahrscheinlich stark von dem auf der Erde unterscheiden würde, und beschränkten sich daher nicht auf die Suche nach bestimmten Lebensformen oder Molekülen. Stattdessen entwarfen sie eine Reihe von Experimenten, deren Ziel es war, subtile Zeichen des Lebens bei der Arbeit und nicht nur die physische Form zu erfassen.

Pflanzen auf der Erde beispielsweise absorbieren Energie und gedeihen durch Photosynthese, einem Prozess, der die Beteiligung von Sonnenlicht und Kohlendioxid erfordert. Daher haben die Wissenschaftler von „Viking 1“ ein geschickt konzipiertes Experiment entwickelt, um zu testen, ob der Marsboden die Fähigkeit besitzt, Kohlendioxid aus der Luft zu absorbieren.

Während des Experiments sammelte der Lander Bodenproben von der Marsoberfläche, bestrahlte sie mit Licht und maß präzise, ​​ob Kohlendioxid vom Boden absorbiert wurde. Die Versuchsergebnisse zeigten jedoch keinerlei Spuren von Photosynthese im Marsboden.

An Bord der Landesonde sind außerdem zwei weitere Experimente: Bei einem wird Kohlendioxidgas verwendet, bei dem anderen Zucker und Aminosäuren – beides vom Leben auf der Erde bevorzugte „Delikatessen“ – um zu testen, ob es im Marsboden Anzeichen für mikrobielles Wachstum gibt.

Letztendlich führten die Ergebnisse dieser drei Experimente die meisten Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es auf der Oberfläche des Mars höchstwahrscheinlich kein Leben gibt, zumindest kein Leben, das Photosynthese betreiben kann oder für sein Wachstum auf Zucker angewiesen ist. Allerdings können die Wissenschaftler noch immer nicht feststellen, ob unter der Oberfläche des Mars Spuren von Leben verborgen sind oder ob tief unter der Oberfläche des Mars überhaupt Leben lauert.

0 2 Fernerkundung

Im Vergleich zur Erkundung innerhalb des Sonnensystems ist die Suche nach Leben außerhalb des Sonnensystems zweifellos schwieriger und erfordert völlig andere technische Mittel.

Der der Erde am nächsten gelegene Exoplanet ist Proxima B, der etwa 4,2 Lichtjahre entfernt ist. Diese weit entfernten Planeten sind unerreichbar und mit dem derzeitigen Stand der Technik ist es dem Menschen nicht möglich, Sonden zu schicken, um vor Ort Erkundungen durchzuführen.

Die Suche nach Leben auf Exoplaneten ist wie Versteckspielen im Haus des Nachbarn, nur dass man nur durch das Fenster spähen und nicht persönlich einen Fuß dorthin setzen kann. Vielleicht finden Sie aus der richtigen Perspektive ein Versteck, aber Sie haben keine Ahnung, wie viele versteckte Ecken es gibt, die Ihr Blick noch nicht erblickt hat.

Bildunterschrift: Proxima Centauri, fotografiert vom Hubble-Weltraumteleskop. Er ist etwa 4,2 Lichtjahre von uns entfernt und der sonnennächste Stern. Gibt es Leben auf den Planeten, die ihn umkreisen?

Hochmoderne Beobachtungsinstrumente wie das James-Webb-Weltraumteleskop können die Größe von Exoplaneten und ihren Abstand zu ihren Zentralsternen aufdecken und möglicherweise sogar die Gaszusammensetzung ihrer Atmosphären bestimmen. Allerdings beschränkt sich dies nur auf die Gewinnung dieser grundlegenden Informationen. Wie können Wissenschaftler diese Informationen nutzen, um nach Spuren von Leben zu suchen?

Ursprünglich suchten Astronomen nach Leben, indem sie nach Sauerstoff suchten. Da auf der Erde der größte Teil des Sauerstoffs in der Atmosphäre durch Lebensaktivitäten erzeugt wird, wird der Sauerstoff auf einem bestimmten Planeten möglicherweise auch durch außerirdisches Leben erzeugt.

Im Laufe der Forschung entdeckten Wissenschaftler jedoch, dass Sauerstoff auch auf nicht-lebende Weise erzeugt werden kann. Daher beschränken sich Astronomen nicht mehr länger nur auf die Suche nach Sauerstoff, sondern richten ihr Augenmerk nun auch auf Kombinationen von Gasen wie Sauerstoff, Wasser, Methan und Kohlendioxid. Denn Wissenschaftler halten es für unwahrscheinlich, dass auf einem Planeten ohne Leben alle diese Gaskombinationen gleichzeitig vorkommen würden. Natürlich ist dieses Urteil nicht absolut!

Bildunterschrift: Da bestimmte Elemente Licht in bestimmten Wellenlängen aussenden, können Wissenschaftler anhand des Spektrums bestimmen, woraus die Atmosphäre eines fernen Planeten besteht.

Wenn man nach Kombinationen dieser Gase sucht, ist das wie ein Blick hinter das Sofa bei einem Versteckspiel. Die Wissenschaftler wissen nicht genau, was sie finden werden, aber die Anzahl der Orte, an denen sie suchen können, ist begrenzt, sodass es sich lohnt, jeden möglichen Ort auszuprobieren und zu erkunden. Wo können Wissenschaftler sonst noch suchen?

0 3Wie sucht man nach außerirdischem Leben?

Es gibt zwei wesentliche Unterschiede zwischen dem Versteckspiel und der Suche nach außerirdischem Leben.

Erstens wissen Sie beim Versteckspiel normalerweise, dass jemand mit Ihnen spielt. Bei der Suche nach außerirdischem Leben wissen die Wissenschaftler jedoch nicht, ob es im Universum noch anderes Leben gibt. Vielleicht gibt es im Universum nichts, oder vielleicht existiert außerirdisches Leben in der Nähe der Sterne um uns herum.

Solange sie keine eindeutigen Beweise für Leben außerhalb der Erde finden, können Wissenschaftler nicht feststellen, wie häufig Leben im Universum vorkommt.

Zweitens glauben die meisten Wissenschaftler nicht, dass sich außerirdisches Leben absichtlich versteckt; wir haben bisher lediglich keine Spuren davon gefunden. Einige Theorien gehen davon aus, dass fortgeschrittenere Zivilisationen einer Entdeckung absichtlich entgehen könnten, doch Forscher halten dies innerhalb des Sonnensystems für unwahrscheinlich.

Den meisten Astronomen und Astrobiologen ist durchaus bewusst, dass sie Anzeichen völlig anderen Lebens übersehen könnten, wenn sie ihre Suche auf die Suche nach Lebensformen beschränken, die denen auf der Erde ähnlich sind. Allerdings ist es Wissenschaftlern bisher nicht gelungen, die Existenz außerirdischen Lebens tatsächlich nachzuweisen. Die Suche danach stellt daher tatsächlich eine enorme Herausforderung dar. In diesem Fall ist es viel besser, mit der Erforschung einer realisierbaren Richtung zu beginnen (z. B. indem man die Lebensform auf der Erde als Referenz verwendet), als nichts zu tun.

Experimente mit Sonden wie Viking 1 oder die Suche nach Sauerstoff garantieren den Wissenschaftlern zwar nicht, dass sie außerirdisches Leben finden, aber sie könnten ihnen dabei helfen, es zu finden. Selbst wenn dies nicht der Fall ist, können sie einige offensichtliche Möglichkeiten ausschließen und sich auf schwer fassbare Hinweise konzentrieren. Aus diesem Grund suchen Wissenschaftler derzeit auch nach außerirdischem Leben und orientieren sich dabei am Leben auf der Erde.

Verweise

https://theconversation.com/why-do-astronomers-look-for-signs-of-life-on-other-planets-based-on-what-life-is-like-on-earth-227658

Zusammengestellt von: Wen Xing

Planung: Liu Kun, Li Peiyuan, Zhang Chao, Yang Liu

Rezensiert von: Li Xin, Forschungsbibliothekar des Beijing Planetarium