Astrobiologen identifizieren wahrscheinlichste Planeten mit erdartigem Leben

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Lebensfreundlicher Planet (Illu.).

Copyright: A. Müller für grewi.de

Cambridge (Großbritannien) – In einer aktuellen Studie haben Astrobiologen jene Exoplaneten, also Planeten jenseits unseres eigenen Sonnensystems, identifiziert, auf denen ähnliche chemische Bedingungen existieren, wie sie auf der Erde zur Entstehung des Lebens geführt haben.

Im Fachjournal „Science Advances“ (DOI: 10.1126/sciadv.aar3302) berichtet das Team um Dr. Paul Rimmer von der University of Cambridge und dem Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology (MRC LMB), dass die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung und Entwicklung von Leben auf Felsplaneten wie der Erde von der Art und Strahlungsintensität seines Muttergestirns abhängig ist.

Gibt ein Stern genügend ultraviolettes UV-Licht von sich, könnte dies – wie einst auf der Erde – chemische Reaktionen auslösen, die zur Entstehung der „Bausteine des Lebens“ führen können.

Auf diese Weise haben die Astrobiologen nun eine Gruppe bereits bekannter Exoplaneten identifiziert, die entsprechend ausreichend UV-Licht von ihrem Stern abbekommen und diesen gleichzeitig innerhalb dessen sogenannter habitabler Zone umkreisen – Jener Abstandsregion also, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Temperaturen Wasser in flüssiger Form (und damit die Grundlage zumindest alles bekannten irdischen Lebens) auf seiner Oberfläche existieren kann.

Hintergrund:
Grundlade für die Studie bildet die Arbeit von Professor John Sutherland über den chemischen Ursprung des irdischen Lebens. 2015 hatten Sutherland und Kollegen anhand von Experimenten vorgeschlagen, dass Cyanid – obwohl selbst eigentlich ein tödliches Gift – eine Schlüsselzutat der sogenannten „Ursuppe“ war, aus der das irdische Leben einst entstand. Laut Sutherlands Hypothese brachten Meteoriten Kohlenstoffe auf die junge Erde, wo diese mit atmosphärischem Stickstoff zu Cyanwasserstoff reagierten, das dann wiederum auf die Oberfläche regnete und hier selbst wiederum mit anderen Elementen auf unterschiedliche Weise reagierte – angetrieben vom UV-Licht der Sonne. Die hierbei entstandenen Chemikalien bildeten dann die Grundlagen, die Bausteine der RNA, von der die meisten Biologen annehmen, dass die die ersten Moleküle waren, die – noch vor der DNA – die „Lebensinformation“ trugen. Tatsächlich gelang es Sutherland und Kollegen, entsprechende chemische Reaktionen unter UV-Licht zu reproduzieren und auf diese Weise Vorgänger von Lipiden, Aminosäuren und Nukleotiden entstehen zu lassen, wie sie allesamt grundlegende Bausteine lebender Zellen sind.

Angesichts dieser Experimente leiteten Rimmer und Kollegen die Vermutung ab, dass es vom Anteil an UV-Licht eines Sterns abhängt, ob und wie einfach die Bausteine des Lebens auf einem diesen Stern umkreisenden, potentiell lebensfreundlichen Planeten entstehen könn(t)en.

Das Ergebnis der Untersuchungen war die Erkenntnis, dass Sterne von ähnlicher Temperatur wie unsere Sonne genügend Licht abgeben, damit die Bausteine des Lebens auf Oberflächen potentiell erdähnlicher Planeten um sie herum entstanden sein könnten. Hingegen erzeugen kältere Sterne hierfür nicht genügend UV-Licht – es sei denn, sie sind besonders aktiv und erzeugen auf diese Weise genügend starke Sonnenausbrüche und damit einhergehende Flares, um diesen Mangel auszugleichen.

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Planeten die genügend Licht abgeben, um die notwendige Chemie in Gang zu setzten und zudem flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen halten können, umkreisen ihren Stern innerhalb einer Abstandsregion, die die Autoren der Studie nun (in Anlehnung an die als Abiogenese bezeichneten, nicht vollständig bekannten Mechanismus der Entstehung von Lebewesen aus anorganischen und organischen Stoffen) als die „abionesese Zone“ bezeichnen.

Unter den auf diese Weise identifizierten Planeten – die ihren Stern also innerhalb dieser Zone umkreisen – befinden sich gleich mehrere mit dem NASA-Weltraumteleskop „Kepler“ entdeckte Planeten wie etwa der Planet „Kepler 452b“ der auch schon als „Cousin der Erde“ bezeichnet wurde (Anm. GreWi: dessen Existenz jedoch kürzlich in Frage gestellt wurde  …GreWi berichtete).

Mit einer Entfernung von rund 1.000 Lichtjahren ist dieser Planet jedoch selbst für die nächste Generation von Teleskopen viel zu weit entfernt, um die gemachte Bewertung in absehbarer Zeit direkt überprüfen zu können. Aus diesem Grund hoffen die Astrobiologen nun auf die nächste Teleskopen-Generation, innerhalb derer Weltraumteleskope wie TESS und James Webb (JWST) weitere Planeten innerhalb der „abiogenesen Zone“ entdecken sollen.

Abschließend erklären die Autoren der Studie aber auch, dass es natürlich ebenso sein könnte, dass sich Leben auf anderen Planeten auch auf gänzlich andere Weise entwickelt haben könnte, wie jenes auf der Erde: „Ich bin mir nicht sicher, wie unabhängig das Leben von bestimmten Vorgaben ist. Bislang kennen wir aber nur ein Beispiel, Deshalb macht es auch Sinn, dass wir zunächst nach jenen Orten Ausschau halten, die unserer Welt am ähnlichsten sind“, so Rimmer. „Hier finden sich jene Bausteine, die für die Entstehung des Lebens unabdingbar sind. Das bedeutet aber nicht, dass sie sie einzig mögliche Variante darstellen. Es könnte auch sein, dass sie sich viele Millionen Jahre lang miteinander vermischen, ohne dass dabei Leben entsteht. Aber man will ja auf jeden Fall sicher gehen und jene Orte untersuchen, an denen diese Bedingungen zumindest grundlegend erfüllt sein könnten.“

Laut jüngsten Schätzungen gibt es im für uns beobachtbaren Universum mehr als 700 millionen Billionen erdartige Planeten. „Wenn wir eine Vorstellung davon bekommen, wie viele davon zumindest theoretische erdartiges Leben hervorbringen könnten, dann wäre das schon eine faszinierende Erkenntnis“, so Sutherland abschließen. „Natürlich ist das alleine noch nicht alles, was es zur tatsächlichen Entstehung von Leben braucht und wir wissen auch immer noch nicht, wie wahrscheinlich die Entstehung von Leben selbst unter den günstigsten Bedingungen überhaupt ist. Wäre es wirklich unwahrscheinlich, so könnten wir tatsächlich alleine im All sein. Wenn aber nicht, so haben wir wahrscheinlich Gesellschaft.“

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