Ist das irdische Leben ein kosmischer Frühstarter?

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Künstlerische Darstellung von Erde und Sonne

Copyright: Christine Pulliam (CfA)

Cambridge (USA) – Während das Universum bereits rund 13,8 Milliarden Jahre alt ist, entstand unsere Erde erst vor rund 4,5 Milliarden Jahren. Leben auf anderen Planeten könnte also wesentlich älter sein als das der Erde. Eine neue Studie legt nun jedoch nahe, dass das irdische Leben nach kosmischen Maßstäben ein regelrechter Frühstarter ist.

“Unsere Studie zeigt, dass sich die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben in ferner Zukunft deutlich erhöht”, kommentiert Avi Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics die gemeinsam mit Rafael Batista und David Sloan von der University of Oxford in einem Fachartikel im “Journal of Cosmology and Astroparticle Physics” und vorab via ArXiv.org veröffentlichte Studie.

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Leben, wie wir es kennen, wurde erst 30 Millionen Jahre nach dem Urknall möglich, als die ersten Sterne explodierten und so erst das Universum mit den notwendigen Elementen wie Kohlenstoff und Sauerstoff anreicherten. Das Leben selbst wird in rund 10 Billionen Jahren enden, wenn auch die letzten Sterne vergehen.

In ihrer Studie haben sich Loeb und Kollegen der Wahrscheinlichkeit angenommen, mit der Leben in der Zeit zwischen diesen beiden Grenzen entsteht: “Der ausschlaggebende Faktor ist die Lebensspanne von Sternen. Je größer die Masse eines Sterns ist, desto kürzer ist seine Lebensdauer. Sterne die größer sind als die dreifache Masse unserer Sonne, werden vergehen noch bevor auf ihren Planeten Leben überhaupt entstehen, geschweige sich entwickeln kann.

Umgekehrt ist es bei Sternen, die kleiner sind als 10 Prozent der Sonnenmasse. Diese Sterne können 10 Billionen Jahre leuchten – genügend Zeit also, als dass auf nahezu allen ihren Planeten potentiell entstehen und sich entwickeln könnte.”

Kurz gesagt: Die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung (und Entwicklung) von Leben steigt mit dem Alter des Zentralgestirns eines Systems. “Tatsächlich ist die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben in ferner Zukunft 1000 mal größer als jetzt. Entsprechend scheint es so, als sei das Leben auf der Erde eigentlich zu früh entstanden. Das irdische Leben ist sozusagen frühreif”, so Loeb.

Eine alternative Erklärung für diesen Umstand sehen die Forscher aber auch darin, dass die Umwelt um Sterne mit geringer Masse wesentlich lebensfeindlicher sein kann als um einen mit unserer Sonne vergleichbaren Stern: “Auch wenn Rote Zwerge eine längere Lebensspanne besitzen, so weisen sie aber gerade in ihren jungen Jahren eine starke solare Aktivität mit Sonnenstürmen und Materieauswürfen, einhergehend mit starker ultravioletter Strahlung auf, durch die potentiell vorhandene Atmosphären auf den Planeten innerhalb der sogenannten habitablen Zonen um diese Sterne ins All gerissen werden könnten.

Anm. GreWi: Die “habtiable Zone” beschreibt jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Temperaturen flüssiges Wasser – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – auf seiner Oberfläche existieren kann.

Um herauszufinden, welches Szenario zutrifft (frühreifes Leben oder die risikoreiche Umgebung junger Zwergsterne), schlagen Loeb und Kollegen vor, nahe Rote Zwergsterne und ihre Planeten nach Anzeichen für Lebensfreundlichkeit zu untersuchen. Gerade zukünftige Missionen, wie das “Transiting Exoplanet Survey Satellite”-Weltraumobservatorium und das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) könnten diese Frage klären.

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