Superhabitable Worlds: Die besten aller Welten

Viele Planeten lebensfreundlicher als die Erde

Nach Ergebnissen kanadischer Astrobiologen bieten ferne Welten bessere Bedingungen für Entstehung und Entwicklung von Leben als die Erde. René Heller von der McMaster Universität im Ontario und John Armstrong an der staatlichen Weber Universität Odgen legen in einem Artikel, der in der Zeitschrift Astrobiology erschienen ist, nahe, dass etwas größere Himmelskörper als die Menschenwelt im Umkreis kleinerer Sterne als die Sonne deutlich fruchtbarer sein müssten.

Wie die Forscher erklären, besitzen größere Planeten mehr Oberfläche und eröffnen der belebten Natur damit mehr Raum, sich zu entfalten. Kleinere Sterne als die Sonne leuchten zudem gleichmäßiger und anhaltender. Die Astronomen bezeichnen sie als rote Zwerge.

Der Befund macht die Entstehung hoch entwickelter, außerirdischer Daseinsformen viel wahrscheinlicher, als man bisher angenommen hat. Schätzungsweise siebzig von hundert Sternen der Milchstraße sind solche roten Zwerge. Heller und Armstrong gehen von der doppelten Lebenserwartung der Sonne aus. Das wären rund zehn Milliarden Jahre.

Im Schein der Dauerbrenner könnten Lebewesen auf den Übererden nicht nur zahlreicher sein, sondern auch länger und weiter voran schreiten. Unter derart lange währendem, geradezu ewigem Rotlicht sind womöglich Lebewesen gediehen, die unseren Tellerrand übersteigen.

Nach dem gegenwärtigen Stand haben Astronomen fast zweitausend Exoplaneten dingfest gemacht. Das sind Wandelsterne nach Art von Jupiter, Mars oder Erde, die jedoch andere Sonnen umkreisen. Rund fünftausend weitere Entdeckungen warten darauf bestätigt zu werden. Etliche der fernen Welten bieten ähnliche Voraussetzungen für das Fortkommen von Pflanzen und Tieren, wie wir sie kennen. Allem Anschein gibt es vielerorts Land, Wasser und atembare Luft.

Die tieferen Ursachen für Gunst oder Ungunst des Schicksals der Planeten liegen im Werden und Vergehen der Sterne. Nach vorherrschender Anschauung der Astronomie sind die funkelnden Nachtlichter riesenhafte Kernmeiler. Sie verschmelzen Wasserstoff zu Helium und und das wiederum zu immer schwereren Elementen. Am Ende entstehen Metalle wie Eisen und Uran. Durch die Umwandlung bildet sich Wärme und Licht. Dabei plustern sich die Sterne mehr und mehr auf.

Leben in uns bekannter Gestalt kommt jedoch nur in einem beschränkten Ringbereich voran. Das heißt, fruchtbare Welten müssen nahe genug um ihre Sonne kreisen, wo Wasser nicht ständig gefriert. Aber sie sollten weit genug weg bleiben, damit nicht alle Flüssigkeit verdunstet und sich verflüchtigt.

Die Erde hat die besten Jahre schon hinter sich

Die kanadischen Wissenschaftler haben jetzt das Augenmerk auf den wenig beachteten Umstand gelenkt, dass die bewohnbare Zone beim Aufblähen der Sterne nicht vergeht, sondern nur vom inneren Bereich des Planeten-Systems nach außen wandert. Die Erde, so schreiben sie, hat ihre besten Jahre schon hinter sich.

In früheren Zeitaltern, etwa im Devon, war es hier kühler und feuchter, die Luft enthielt mehr Sauerstoff. Damit bot der dritte Begleiter der Sonne ehedem bessere Bedingungen für eine reichhaltigere Natur. Das liegt inzwischen vierhundert Millionen Jahre zurück. Heute drehe sich der blaue Planet am inneren Rand des lebensfreundlichen Ringbereichs, wie Heller und Armstrong erläutern.

Im Verlauf weiterer hunderter Millionen Jahre werde sich unser Taggestirn weiter dehnen und den Abstand zur Erde noch mehr verringern. Der Boden wird irgendwann so heiß und trocken, dass alles Leben verdorrt.

Einen Vorgeschmack auf die kommenden Zeiten vermittelt der Blick auf die Nachbarplaneten. Die Venus ist der Sonne noch näher. Dort lastet eine Höllenhitze von mehr als vierhundert Grad Celsius über dem Grund. Auf den öden Ebenen des äußeren Begleiters Mars wiederum fröstelt es gegenwärtig noch sehr. Ihn erwartet womöglich eine bessere Zukunft.

Die Wanderung des fruchtbaren Ringbereichs verbessert die Bedingungen für Leben im Weltall beträchtlich

Im selben Maß wie sich die Erde überhitzt, dürften die Temperaturen auf dem roten Planeten steigen und angenehmeres Wetter bringen. Wasser, das unter der Oberfläche versickert ist, tritt vermutlich zu Tage, reichert die dünne Lufthülle an und bescherte schließlich Segen bringenden Regen.

Die Wanderung des fruchtbaren Ringbereichs verbessert die Bedingungen für Leben im Weltall nochmals beträchtlich. Die meisten fernen Sonnen sind von mehreren, tief gestaffelten Begleitern umringt. Größere Sterne als die Roten Zwerge verbrauchen ihren Brennstoff zwar schneller. Aber auch sogenannte Riesen und Überriesen halten immerhin Hunderte von Millionen Jahren durch.

Mit derart langwierigen astronomischen Vorgängen kann die Evolution mühelos Schritt halten. Die Natur hat Zeit genug ihre Geschöpfe mittels Mutation und Auslese den wandelnden Verhältnissen anzupassen oder gänzlich neue zu erschaffen. Somit könnten während der gesamten Brenndauer eines Sterns Lebensformen vielfacher Art ihr Dasein innerhalb des gemäßigten Warmbereichs fristen, gleichviel ob in der engeren oder ferneren Umgebung.

Für das Sonnen-System eröffnen sich damit ungeahnte Ein- und Aussichten. Eines fernen Tages, wenn auch die sonnigeren Zeiten des Mars vorbei sein werden, dürften sich womöglich die Monde des Jupiter zu bewohnbaren Plätzen wandeln. Später könnten auch Trabanten des Saturn lebensfreundlicher werden. Schließlich würden die Monde von Uranus und Neptun und am Ende der Pluto dem Leben im Sonnen-System eine letzte Heimat bieten.

Die Wissenschaftler aus Kanada gehen von einem vergleichbaren Gang der Dinge allenthalben in der Milchstraße aus. Ein Spezialgebiet von René Heller sind Exomonde. Der Forscher aus Ontario hält auch die Trabanten von Gasriesen für geeignet, Leben in irgendeiner Form zu tragen oder gar hervor zu bringen. Darum sucht er nach Mitteln und Wegen sie über Lichtjahre hinweg zu orten.

Vorerst legen die Astrobiologen das Schwergewicht ihrer Veröffentlichungen noch auf "Astro", vom lateinischen "astrum" für Stern. Das heißt, sie erforschen Größe, Masse, Schwerkraft, Bodenbeschaffenheit und Sonnen-Abstand der Planeten darauf hin, ob sie sich im grünen Bereich befinden. Bei Physikern verwundert das kaum.

Spätestens wenn die Sonne auch die Oortsche Wolke aufheizt, müssten Raumfahrer in die Weiten des interstellaren Alls aufbrechen

Für die Mitwelt ist freilich die Frage nach "Bio" viel drängender und aufregender. Wer oder was siedelt auf den anderen Welten? Gibt es Verbindungen zwischen belebten Exoplaneten? Besteht gar fremder Einfluss auf die Erde? Eine raumfahrende Zivilisation ist jedenfalls schon ins All aufgebrochen, die menschliche. Wie verhält es sich bei den Bewohnern jener Übererden, auf denen die Bedingungen für die Entfaltung von Leben um so vieles günstiger sind?

Jedenfalls übt die Abwanderung des bewohnbaren Rings einen unerbittlichen Druck auf das Leben aus, die Kluft zu äußeren Planeten zu überwinden. Irdische Raumfahrt-Techniker planen schon länger bemannte Mars-Missionen. Nicht erst seit gestern reden Astrobiologen von Terraforming. Damit meinen sie Eingriffe auf dem roten Nachbarn, um ihn für menschliche Zwecke um zu gestalten.

Spätestens wenn die Sonne auch die Oortsche Wolke am Rand des Systems aufheizen sollte, müssten Raumfahrer einer ferneren Zukunft schließlich und endlich in den unermesslichen Weiten des interstellaren Alls aufbrechen. Reichen die sengenden Strahlen nicht so weit, bleibt dennoch kein anderer Ausweg. Hat ein Stern den Höhepunkt seiner Ausdehnung erreicht, schrumpft er wieder und erkaltet oder er explodiert.

Astrophysikalische Begründung der Panspermie

Somit bestünde bei Hunderten von Milliarden Sternen der Milchstraße ein denkbar starker Anreiz für die belebte Natur, sich nach jüngeren oder kleineren Sonnen um zu tun. Das ist eine astrophysikalische Begründung der Lehre von der Panspermie, der Annahme einer allgemeinen Verbreitung von Leben im All. Darum haben sich einige Raumforscher der neueren Wissenschaft der Astrobiologie zugewandt, einer Verbindung von Astrophysik und Biologie.

Einer der frühesten Vertreter der Kunde von einem allgemein beseelten Weltraum war der Potsdamer Universalgelehrte Hermann von Helmholtz (1831 - 1894). Um 1900 brachte sein schwedischer Kollege Svante Arrhenius (1859 - 1927) die erste umfassende Theorie zu Papier. Darin beschrieb der Schwede die Möglichkeit, dass Sporen oder andere Samen in die oberen Luftschichten eines belebten Planeten aufsteigen und von dort mit dem Sonnenwind ins All hinaus treiben.

Tatsächlich wurden inzwischen Bakterien mit Hilfe von Sonden in den oberen Schichten der Stratosphäre gefunden. Ferner ist belegt, daß Mikroben in der Lage sind Weltraumkälte und Strahlung zu überdauern. Astronauten von Apollo 12 brachten zuvor ausgeschicktes Gerät zurück zur Erde, mit dem versehentlich Kokken ins All geraten waren. Die Kleinlebewesen befanden sich wohl und pflanzten sich weiter fort.

Im Gefolge der Mondfahrten hat der britische Biochemiker Francis Crick (1916 - 2004) die Annahme eines durchgehend belebten Universums erneut aufgegriffen und weiter entwickelt. Crick erwog den Gedanken, fortgeschrittene Zivilisationen könnten Samen der eigenen Welt mit unbemannten Sonden los schicken, um sie gezielt über andere Sonnen-Systeme aus zu streuen. Diesen Ansatz nannte man gerichtete Panspermie.

Cricks Landsmann Leslie Orgel (1927 - 2007) steuerte die These bei, durch Meteoriten oder Kometen sei einst das Leben auf die junge Erde gelangt. Noch weiter verfolgte der Brite Fred Hoyle (1915 - 2001) die Ansicht eines belebten Kosmos. Seiner Überzeugung nach war und ist das Universum unbegrenzt und ewig. Es hätte weder einen Anfang noch ein Ende. Das gleiche gelte für beseelte Daseinsformen allenthalben und immer.

Hoyles Schüler Chandra Wickramsinghe (Jahrgang 1939) vertritt diesen Standpunkt bis heute. Der Professor von der englischen Universität von Buckinghamshire ist davon überzeugt, dass im Sonnen-System zumindest eine interplanetarer Panspermie wirkt. Bei den gemäßigten Temperaturen in der oberen Lufthülle der Venus dürften Mikroben gedeihen, wie er sagte. Zumal bei den Durchgängen des Morgensterns vor der Sonne würden sie im Sonnenwind zur Erde gelangen.

Der übrigen Fachwelt warf Wickramsinghe vor, Tatsachen über die allgemeine Verbreitung von Leben im Weltraum zu unterdrücken. Es sei ein ungeschriebenes Gesetz in der amtlich bestallten Wissenschaft, dass außerirdische Wesen, sofern es das denn gäbe, in keiner Verbindung mit der Erde stehen dürften.

Mittel der Zensur sei das sogenannte "Peer Review System". Fachzeitschriften würden eingesandte Arbeiten nur ausgesuchten Experten zur Begutachtung vorlegen. Vordergründig diene diese Maßnahme dazu, schlechte Wissenschaft auszusondern. Das Verfahren werde jedoch missbraucht, so Wickramsinghe, um Ergebnisse fern zu halten, die den gängigen Vorstellung über den Ursprung des Lebens widersprechen, schrieb er in einem Artikelk 2011.

Unverkennbar ist, dass selbst astrobiologische Fach-Magazine die Erörterung außerirdischer Daseinsformen eisern auf Mikroben beschränken. Die Grenzen der bemannten Raumfahrt werden vielfach am derzeitigen Stand irdischer Technik fest gemacht. Mit dieser Einstellung gegenüber den Vorreitern der Luftfahrt gäbe es heute noch keine Fluglinien.

Anhänger eines "wissenschaftlichen Konservatismus" erklären interstellare Reisen oft für aussichtslos. Die Lichtgeschwindigkeit, so heißt es, bilde eine obere Schranke, die sich nicht überwinden lasse. Darum würden Fahrten zu fremden Sonnen viel zu lange dauern, um jemals andere belebte Welten zu erreichen.

Allerdings legen die schnellsten Raumsonden der Erde kaum mehr als vierzig Kilometer in der Sekunde zurück. Das reicht gerade eben zum Verlassen des Sonnen-Systems. Ein Lichtquant schafft in der selben Zeit dreihunderttausend Kilometer. Es eilt mithin 7.500-mal schneller. Damit steht auch der experimentelle Nachweis der Obergrenzen-Theorie vorerst noch in den Sternen.