Astrobiologie

Astrobiologie, auch Exobiologie oder Xenobiologie genannt, ein multidisziplinäres Gebiet, das sich mit der Natur, Existenz und Suche nach außerirdischem Leben (Leben jenseits der Erde) befasst. Astrobiologie umfasst Bereiche der Biologie, Astronomie und Geologie.

Obwohl noch keine überzeugenden Beweise für außerirdisches Leben gefunden wurden, wurde die Möglichkeit, dass Biota ein gemeinsames Merkmal des Universums sein könnten, durch die Entdeckung von extrasolaren Planeten (Planeten um andere Sterne), durch den starken Verdacht, dass mehrere Monde von Jupiter und Saturn könnten riesige Reserven an flüssigem Wasser haben, und durch die Existenz von Mikroorganismen, die Extremophile genannt werden, die gegenüber Umweltextremen tolerant sind. Die erste Entwicklung zeigt, dass Lebensräume für das Leben zahlreich sein können. Die zweite legt nahe, dass es sogar im Sonnensystem andere Welten geben kann, auf denen sich das Leben entwickelt hat. Der dritte legt nahe, dass Leben unter einer Vielzahl von Bedingungen entstehen kann. Die Hauptbereiche der astrobiologischen Forschung können klassifiziert werden als (1) Verständnis der Bedingungen, unter denen Leben entstehen kann, (2) Suche nach bewohnbaren Welten, und (3) Suche nach Beweisen für das Leben.

Damit ein solches Leben auf der Erde (basierend auf komplexen Kohlenstoffverbindungen) existieren kann, muss eine Welt flüssiges Wasser haben. Da Planeten, die entweder zu nahe oder zu weit von ihren Wirtssternen entfernt sind, Temperaturen aufweisen, bei denen Wasser entweder kocht oder gefriert, definieren Astrobiologen eine „bewohnbare Zone“, eine Reihe von Umlaufabständen, in denen Planeten flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen unterstützen können. Im Sonnensystem befindet sich nur die Erde in der bewohnbaren Zone der Sonne. Fotos und andere Daten von Raumfahrzeugen, die den Mars umkreisen, zeigen jedoch, dass Wasser einst auf der Oberfläche des roten Planeten geflossen ist und immer noch in großen Mengen unter der Erde vorhanden ist. Folglich gibt es anhaltende internationale Bemühungen, Robotersonden einzusetzen, um den Mars nach Beweisen für vergangenes und sogar gegenwärtiges Leben zu untersuchen, das sich in unterirdische, flüssige Grundwasserleiter hätte zurückziehen können.

Entdeckungen, die vor allem auf die 1989 gestartete Galileo—Raumsonde zurückzuführen sind, legen nahe, dass einige der Jupitermonde — hauptsächlich Europa, aber auch Ganymed und Callisto – sowie der Saturnmond Enceladus langlebige flüssige Ozeane unter ihrer eisigen Außenhaut haben könnten. Diese Ozeane können trotz ihrer großen Entfernung von der Sonne aufgrund der gravitativen Wechselwirkungen zwischen den Monden und ihrem Wirtsplaneten warm gehalten werden, und sie könnten die Art von Leben unterstützen, die in Tiefseeschlössern auf der Erde zu finden ist.

Sogar Titan, ein großer Saturnmond mit einer dicken Atmosphäre, könnte eine ungewöhnliche Biologie auf seiner kalten Oberfläche haben, wo Seen aus flüssigem Methan und Ethan existieren könnten. Die europäische Raumsonde Huygens landete am 14.Januar 2005 auf Titan und sah Anzeichen von Flüssigkeitsfluss auf ihrer Oberfläche. Entdeckungen wie diese haben die Entstehung der Astrobiologie als Untersuchungsgebiet stark gefördert, indem sie das Spektrum möglicher außerirdischer Lebensräume weit über den herkömmlichen Begriff einer „bewohnbaren Zone“ hinaus erweitert haben.“

Ein zusätzlicher Impuls war die Entdeckung von Hunderten von extrasolaren Planeten um andere normale Sterne seit 1995. Die meisten davon sind riesige Welten, ähnlich wie Jupiter und daher wahrscheinlich nicht für das Leben selbst geeignet, obwohl sie Monde haben könnten, auf denen Leben entstehen könnte. Diese Arbeit hat jedoch gezeigt, dass mindestens 5 bis 10 Prozent (und möglicherweise bis zu 50 Prozent oder mehr) aller sonnenähnlichen Sterne Planeten haben, was viele Milliarden Sonnensysteme in der Milchstraße impliziert. Die Entdeckung dieser Planeten hat die Astrobiologie ermutigt und insbesondere Vorschläge für mehrere Weltraumteleskope motiviert, die (1) nach kleineren, erdgroßen Welten suchen und (2), falls solche Welten gefunden werden, spektral analysieren sollen das von den Atmosphären der Planeten reflektierte Licht in der Hoffnung, Sauerstoff, Methan oder andere Substanzen nachzuweisen, die auf das Vorhandensein von Biota hinweisen.

Obwohl niemand mit Sicherheit sagen kann, welche Art von Leben durch diese Experimente entstehen könnte, ist die übliche Annahme, dass es mikrobiell sein wird, da einzelliges Leben an eine Vielzahl von Umgebungen anpassbar ist und weniger Energie benötigt. Die teleskopische Suche nach extraterrestrischer Intelligenz (SETI) ist jedoch auch Teil der umfangreichen Forschungspalette der Astrobiologie.