Die acht besten Orte, um im Sonnensystem nach Leben zu suchen

Das Leben könnte auf Silizium anstelle von Kohlenstoff oder auf Ammoniak anstelle von Wasser basieren. Sie könnte ein anderes Informationssystem als DNA und RNA schaffen. Es hätte sich sogar nach Prinzipien entwickeln können, die sich von der darwinistischen Evolution unterscheiden. Aber eine Qualität muss dem Leben überall innewohnen: die thermodynamische Instabilität. Ohne dies ist in unserem Verständnis nichts „lebendig“. Tatsächlich ist das Leben ein von der Natur entwickeltes System zur Ableitung von Energie - um etwas mit der auf dem Planeten verfügbaren Energie zu tun, sei es Sonnenlicht, das auf die Oberfläche fällt, oder chemische Reaktionen in Steinen, Meeren oder Luft.

Bei Wissenschaftlern, die anderswo im Sonnensystem Leben suchen, weckt eine solche Idee Hoffnung. Die meisten Stellen im Sonnensystem sind thermodynamisch instabil. Durch Zugabe eines flüssigen Lösungsmittels und einer komplexen Chemie schaffen Sie Lebensbedingungen. Wenn wir durch das Sonnensystem reisen, finden wir viele Umgebungen, in denen man sich die Existenz lebender Organismen vorstellen kann. Wenn wir nirgendwo außer auf der Erde Leben finden, das aus unserem Sonnensystem stammt, wird es seltsamer sein, als wenn wir es finden.

Mars

Heute ist der Rote Planet eine gefrorene Wüste mit einer so dünnen Atmosphäre, dass Wassereis beim Erhitzen verdunstet und die Oberfläche nicht vor intensiver Sonnen- und kosmischer Strahlung schützen kann. In der frühen Geschichte könnte der Mars komfortabler sein, es könnte dichtere Luft, akzeptable Temperatur und fließendes Wasser geben. Wissenschaftler glauben, dass in diesen früheren Jahren Leben auf dem Mars entstehen könnte. In diesem Fall kann es unterirdisch gelagert werden. „Flüssiges Wasser kann immer noch tief in der Kruste vorhanden sein. Vielleicht gibt es ein primitives Leben, das sich von Wasserstoff ernährt“, sagt Jonathan Lunine, Direktor des Zentrums für Astrophysik und Planetologie an der Cornell University. Die Existenz dieser Organismen würde das in der Marsatmosphäre beobachtete Methan erklären.

Asteroiden

Die größten Asteroiden sind so groß, dass sie als Zwergplaneten klassifiziert werden. Während der Formation erwärmen sie sich, wodurch die geografischen Schichten in den Kern, den Mantel und die äußere Schicht unterteilt werden. Interne Erwärmung schmilzt das Eis zu flüssigem Wasser und interagiert mit Mineralien wie Olivin und Pyroxen, wodurch zusätzliche Wärme freigesetzt wird. Tatsächlich kann die ausgehende Wärme das Innere zu stark erwärmen, und es wird zumindest vorübergehend zu heiß für das Leben und seine früheren Formen, obwohl interessante chemische Reaktionen immer noch näher an der Oberfläche auftreten können. „Auf der Oberfläche von Ceres befinden sich Schichtsilikatmineralien [Schichtsilikate - ca. trans.], verändert durch flüssiges Wasser, und es ist sehr gesund “, sagt Lunin. "Ist noch flüssiges Wasser darin, wissen wir nicht." Ceres untersucht derzeit das Raumschiff Dawn.

Venus

Die durchschnittliche Temperatur auf der Oberfläche der Venus beträgt 460 ºC, und der atmosphärische Druck 90 übersteigt den Druck an der Erdoberfläche. Aber vielleicht war dieser Planet nicht immer so grausam. "Ihre frühe Geschichte ist uns unbekannt", sagt Penelope Boston, Direktorin des NASA Astrobiological Institute. "War es vorher bewohnt?" Und die gegenwärtige Existenz des Lebens darauf kann nicht vollständig ausgeschlossen werden. Wissenschaftler haben die Möglichkeit des Lebens in den Wolken der Venus untersucht. "Da viel ultraviolettes Licht einfällt, findet dort Photochemie statt", sagte Caleb Scharf, Direktor für Astrobiologie an der Columbia University. „Es ist nicht einmal eine Photosynthese erforderlich. Sie können nur konsumieren, was in der Atmosphäre gebildet wird. " Im Jahr 2006 kam ein NASA-Forschungsteam zu dem Schluss, dass das Leben in den Wolken der Venus zwar nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, die Wahrscheinlichkeit seiner Existenz jedoch äußerst gering ist. Organische Moleküle, ganz zu schweigen von ganzen Organismen, konnten nicht von extremen Bedingungen auf der Oberfläche des Planeten isoliert werden, da absteigende Luftströme sie periodisch nach unten ziehen würden.

Jupiter

Nachdem uns das Raumschiff Pioneer 1973 Bilder von Jupiter geschickt hatte, dachten die Astronomen Carl Sagan und Edwin Salpeter ein wenig über das Leben auf dem Gasriesen nach. Die Atmosphäre des Jupiter ist so dicht und tief, dass es eher wie ein Ozean ist. Dementsprechend stellten sich Sagan und Salpenter das marine Ökosystem von „Schnellschwimmern“ vor, Organismen mit Gassäcken (wie Plankton), „Tauchern“ (so etwas wie Fisch) und „Jägern“ (wie großen Raubtieren). Sie errechneten, dass Jäger bis zu mehreren Kilometern lang werden können. Ihre Arbeit inspirierte Arthur Clarke, sich mit der Medusa zu treffen, die eine riesige Qualle, biolumineszierendes Luftplankton und Stachelrochen von der Größe eines Fußballfeldes beschreibt. Und Ben Bova beschrieb in dem Roman "Jupiter" Kreaturen, die Luftballons und Spinnen ähneln, die auf ihrem Netz fliegen. Leider fand die Galileo-Sonde, die 1995 in die Atmosphäre des Jupiter gesunken war, keine Hinweise auf die Existenz der für die Biologie notwendigen komplexen organischen Stoffe.

Europa

Dirk Schulze-Makuch von der Technischen Universität in Berlin glaubt, dass Jupiters Satellit Europa der einzige Ort im Sonnensystem außer der Erde ist, auf dem komplexes Leben existieren kann. Unter seiner Oberfläche befinden sich ein Ozean und organische Moleküle, die sich zu interessanten Kombinationen verbinden könnten. Das intensive Strahlungsfeld des Jupiter spaltet Wassermoleküle an der Oberfläche in Wasserstoff und Sauerstoff auf, und dieser kann in den Ozean eindringen und chemische Reaktionen auslösen. Dörk Schulz-Makuch untersuchte das Überleben von Organismen in hydrothermalen Unterwasserquellen mithilfe der Methanogenese. Sie absorbieren Wasserstoff und Kohlendioxid und geben Methan ab. Gemessen an der Größe Europas - und sein Ozean ist doppelt so groß wie die Erde - und der hohen Wahrscheinlichkeit, dass hydrothermale Quellen vorhanden sind, glaubt der Wissenschaftler, dass der Satellit über genügend Ressourcen verfügt, um das Raubtier- / Beutefuttersystem aufrechtzuerhalten. "Raubtiere werden die Größe einer Garnele haben, und um zu essen, braucht er eine Fläche von der Größe eines olympischen Pools", sagt er. Jim Cleves, Vizepräsident der internationalen Gemeinschaft für die Untersuchung des Ursprungs des Lebens, ist jedoch nicht so optimistisch: "Ich vermute - dies ist eine fundierte Vermutung -, dass die Energiefluktuationen in den Eiswelten nicht ausreichen werden, um ein Ökosystem mit mehreren Nahrungsniveaus zu unterstützen, sodass das Leben nicht zu kompliziert werden kann." Nur die Sonde kann alle Fragen beantworten.

Titan

Trotz der durchschnittlichen Oberflächentemperatur von -180 ºC gibt es genug Energie für das Leben auf dem langen Mond des Saturn. Photochemische Reaktionen in der Atmosphäre erzeugen Acetylen und molekularen Wasserstoff. "Bei normalen Erdtemperaturen sind Acetylen und molekularer Wasserstoff eine explosive Kombination", sagt Scarf. "Auf Titan reagieren sie, aber es ist keine explosive Reaktion. Sie können also die Grundlage für einen möglichen Stoffwechsel sein. " Sagan und Kollegen veröffentlichten 1986 eine Studie zur präbiotischen Chemie, die auf Titan möglich ist - lange bevor die Cassini-Mission die Huygens-Sonde an die Oberfläche des Satelliten schickte . Die Sonde war nicht mit Technologie ausgestattet, um nach Leben zu suchen, bestätigte jedoch, dass flüssiges Methan und Ethan auf Titan dieselbe Rolle spielen wie Wasser auf der Erde. Und obwohl wir dort keine Beweise für das Leben gefunden haben, regt dieser Gedanke weiterhin die Vorstellungskraft an. Die Cassini-Haupteinheit fand wie in Europa auch einen Ozean unter der Oberfläche des Satelliten.

Enceladus

Unter der Oberfläche des Eismondes des Saturn, Enceladus, befindet sich auch ein Ozean mit einem Volumen, das ungefähr vom Oberen See stammt , und aus der Nähe des Südpols des Mondes bricht ständig Wasser in den Weltraum aus. Cassini flog sieben Mal durch diesen Geysir und entdeckte Siliziumsandkörner sowie Eiskörner mit einer Beimischung von Sand - eine Mischung, die ein energetisches geochemisches System an der Oberfläche erfordert. „Die einzig mögliche Erklärung ist Wasser, das zyklisch durch einen Felsen am Meeresboden fließt“, sagt Lunin. - Silizium wird aus Stein ausgewaschen und gelangt in heißes Wasser. Wenn das Wasser dann zurück in den Ozean fließt, kühlt es ab und Silizium fällt aus. Cassini hat gezeigt, dass diese Umgebung bewohnt werden kann. Ein Ozean aus Salzwasser mit organischen Molekülen und Wasser, das durch einen heißen Stein fließt. " Die Auflösung und Reichweite der Cassini-Werkzeuge ermöglichte keinen Nachweis von Biomolekülen, daher möchte Lunin eine weitere Expedition senden, die erneut durch den Geysir fliegen muss. "Die Möglichkeiten sind erstaunlich", sagt er. - Sie können erwarten, dass es Leben gibt. Und wenn wir sie dort nicht finden, wird dies eine ganze Reihe von Fragen aufwerfen. Ist sie zu klein? Gefriert der Ozean? Ist das Leben einzigartig? "

Kometen

Kometen haben, obwohl sie klein sind, alles, was zum Leben notwendig ist. Missionen wie Rosetta haben Aminosäuren und Glycin auf Kometen sowie andere organische Moleküle und biologisch wichtige Elemente wie Phosphor nachgewiesen. Kometen könnten zumindest in der fernen Vergangenheit radioaktive Energiequellen gehabt haben. Darüber hinaus schmilzt Wasser regelmäßig auf der Oberfläche von Kometen, die nahe an der Sonne vorbeiziehen. Kometen sind natürlich nicht die bequemste Oase des Lebens. "Das Problem ist, dass Kometen nicht lange halten", sagt Lunin. - Diejenigen, die nahe an der Sonne vorbeiziehen und einen so schönen Kern und Schwanz haben, verschwinden nach einem Dutzend oder mehreren hundert Umdrehungen. Es ist daher unwahrscheinlich, dass auf Kometen Bedingungen entstehen können, um das Leben für Milliarden von Jahren zu erhalten. "

Die Vielfalt der Planeten im Sonnensystem erschöpft nicht alle Möglichkeiten. Schulz-Makuh stellt fest, dass wir Licht im sichtbaren Spektrum erhalten, da sich die Erde um einen Stern der Klasse G dreht. Dies führte beim Menschen und anderen Tieren zum Auftreten von Sehvermögen, und einige der Tiere, beispielsweise Bienen, können sogar im ultravioletten Bereich sehen. Wesen auf anderen Planeten müssen genauso gut Gefühle entwickeln, die ihrer Umgebung entsprechen. Und dies ist nur ein Beispiel dafür, wie sehr sie sich von unserem normalen Leben unterscheiden können. „Ich stelle mir vor, schwimmende Inseln auf Wasserwelten mit großer Schwerkraft zu leben und aufgrund der fehlenden Tektonik die Rolle der zyklischen Zirkulation um den Planeten zu spielen“, sagt Boston. „Ich vertrete Welten auf der einen Seite, wo es immer hell ist, und auf der anderen Seite, wo es dunkel ist - und das gesamte Ökosystem lebt in der Dämmerung an der Grenze von Tag und Nacht.“ Ich kann mir ein Leben vorstellen, das den ganzen Planeten bedeckt. Die Tatsache, dass wir uns solche ungewöhnlichen Dinge vorstellen können, bedeutet, dass wir sie erkennen können, wenn wir jemals auf sie stoßen. “