Wir sind nicht allein: Studie legt nahe, dass Leben im Universum weit verbreitet sein könnte
Astrophysiker und Geobiologen argumentieren in einem Artikel, dass das Leben auf der Erde keine Seltenheit ist und auch auf anderen Planeten vorkommen könnte.
Der Astronom Carl Sagan sagte einmal: "Wenn es außerhalb der Erde kein Leben gibt, dann ist das Universum eine große Platzverschwendung". Er war einer der Hauptverantwortlichen für die Verbreitung der Idee, dass aufgrund der Größe des Universums Leben außerhalb des Planeten Erde existieren könnte. In den letzten Jahrzehnten haben viele Astronomen ihre Studien auf die Suche nach Beweisen für primitives oder intelligentes Leben außerhalb der Erde konzentriert.
Es sind mehrere Modelle entstanden, um die Existenz von Leben auf der Erde und die Wahrscheinlichkeit seiner Existenz im Kosmos zu erklären. Eines der Modelle wird als "harte Schritte" bezeichnet und besagt, dass das Leben das Ergebnis einer Reihe unwahrscheinlicher Ereignisse war und vom Glück abhing. Nach diesem Modell war die Kombination von unwahrscheinlichen Faktoren und Bedingungen selten und konnte kaum anderswo im Universum auftreten. In diesem Fall wäre das Leben eine Ausnahme im Universum.
Eine neue Studie der Penn State University hat das Modell der harten Stufen revidiert und Argumente gegen das vorgeschlagene Modell vorgebracht. Die Forscher argumentieren, dass die Bedingungen für die Entstehung von Leben möglicherweise gar nicht so selten sind und dass biologische Prozesse Teil der planetarischen Evolution sein können. Mit anderen Worten: Leben wäre ein Teil der Evolution eines Planeten unter nicht so seltenen Bedingungen.
Drake-Gleichung
Im Jahr 1961 schlug der Astronom Frank Drake die Drake-Gleichung vor, die verschiedene Faktoren berücksichtigt, um die Anzahl intelligenter außerirdischer Zivilisationen in der Milchstraße zu schätzen. Einige dieser Faktoren sind die Rate der Sternentstehung, die Rate der Planeten in der bewohnbaren Zone und die Rate der Sterne mit Planeten. Die Gleichung hat keinen exakten Wert und das Ergebnis hängt von den ermittelten Zahlen ab, die oft mit Fehlern behaftet sind.
Die Gleichung liefert einen Schätzwert für die Anzahl der Zivilisationen, der als Hilfsmittel für verschiedene Modelle verwendet wird. Ist der Wert hoch, bedeutet dies, dass es viele Zivilisationen gibt. Eine niedrige Zahl bedeutet, dass intelligentes Leben selten ist. Einige Missionen, wie die Kepler- und James-Webb-Teleskope, tragen dazu bei, einige der Werte zu verfeinern und die damit verbundenen Fehler zu verringern.
Hard Steps Modell
Das "Hard-Steps"-Modell geht davon aus, dass die Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde durch eine Reihe seltener Ereignisse erfolgt ist. Einige dieser Ereignisse wären die Entstehung der ersten sich selbst replizierenden Moleküle, die Entstehung eukaryontischer Zellen und die Entwicklung mehrzelliger Organismen. Jeder dieser Übergänge wäre ein extrem schwieriger Schritt, daher der Name "harte Schritte", der fortgeschrittenes Leben unwahrscheinlich macht.
In einer kürzlich erschienenen Arbeit wurde das Modell der "harten Schritte" erneut untersucht und es wurden Beweise dafür gefunden, dass Leben möglicherweise häufiger vorkommt als bisher angenommen. Die Entdeckung wesentlicher Bestandteile für Leben auf Asteroiden, Eismonden und Exoplaneten bestärkt die Idee, dass Leben häufiger entstehen kann. Außerdem sind einige dieser Übergänge vielleicht gar nicht so unwahrscheinlich.
Das Leben braucht kein Glück
In der kürzlich veröffentlichten Arbeit wird argumentiert, dass die Entwicklung von Leben, insbesondere von komplexem Leben, möglicherweise mehr von der Interaktion zwischen Organismen und ihrer Umwelt abhängt als von Glück. Ein Argument ist, dass die frühe Erde extrem lebensfeindlich war und dass einige geologische Ereignisse für die Entstehung von Leben notwendig waren. Es gab eine Phase in der Entwicklungsgeschichte der Erde, in der die Bedingungen übereinstimmten.
Mit anderen Worten: Das Leben auf der Erde ist nicht zufällig entstanden, sondern zum richtigen Zeitpunkt , als die Umweltbedingungen günstig waren. Die Tatsache, dass die Erde eine Vergangenheit hatte, in der Leben unmöglich war, deutet darauf hin, dass andere Planeten ähnliche Prozesse durchlaufen könnten. Je nach der geologischen und atmosphärischen Entwicklung eines Planeten könnte das Leben unterschiedlich schnell entstehen.
Häufiger als man denkt
Eines der Ergebnisse des Artikels ist, dass die Bewohnbarkeit der Erde in Phasen auftrat, die als "Bewohnbarkeitsfenster" bezeichnet wurden. Diese Bewohnbarkeitsfenster traten auf, wenn die Umweltbedingungen für das Leben günstig wurden. Zu diesen Bedingungen gehörten die Temperatur der Ozeane, der Sauerstoffgehalt und die Menge der verfügbaren Nährstoffe.
Dieses Bewohnbarkeitsfenster, das komplexes Leben auf der Erde ermöglicht, ist ein relativ junges Phänomen in der Geschichte des Planeten. In dem Artikel argumentieren die Autoren, dass es besser ist, geologische Zeitskalen zu berücksichtigen, anstatt Vorhersagen über das Leben auf der Sonne zu treffen. Das Leben würde sich in dem Tempo entwickeln, das vom Planeten selbst diktiert wird, was die Idee untermauert, dass seine Entwicklung mit den Umweltveränderungen im Laufe der Zeit zusammenhängt.