Dies ist sicherlich eine der spannendsten Fragen, die man überhaupt stellen kann.
Eine solche Diskussion gibt es seit Beginn der menschlichen Kultur. Schon in der Antike fragte der Philosoph Metrodorus von Chios (4. Jh. v. Chr.), ob es andere Welten geben könnte. Immanuel Kant (1724-1804) äußerte in seiner "Allgemeinen Naturgeschichte" die Vermutung, dass alle Fixsterne auch Sonnen sind, die Welten wie unsere beherbergen können.
Hier antwortet Dr. John Lee Grenfell (DLR, Institut für Planetenforschung) auf häufig gestellte Fragen und stellt den Stand der Forschung dar.
Wie hoch schätzen Sie die Wahrscheinlichkeit ein, dass außerirdisches Leben, wenn auch nur in einfacher Form, wie z. B. Einzeller, existiert?
Natürlich hoffe ich sehr, dass es extraterrestrisches Leben gibt. Eine Wahrscheinlichkeit kann man aber leider nicht einschätzen, weil die Frage einfach zu kompliziert ist. Was aber dabei hilft, ist eine Diskussion über die Prozesse bzw. Faktoren, die die Entwicklung von Leben ermöglichen.
Welche Faktoren bestimmen das Leben auf der Erde?
Einfaches Leben gibt es auf der Erde vielleicht seit etwa 3,9 Milliarden Jahren, ein relativ langer Zeitraum, wenn man bedenkt, dass die Erde "nur" etwa 4,6 Milliarden Jahre alt ist. Wir wissen nicht, wie, wo und wann das Leben entstanden ist. Es gibt drei Faktoren, die dabei wahrscheinlich sehr wichtig sind und zwar (1) flüssiges Wasser, (2) eine Energiequelle, und (3) genügend "Schlüssel"-Elemente wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel, abgekürzt C, H, N, O, P, S.
Wieviel Wasser ein Planet enthält, hat mit dem Bombardement von Impakten (z.B. Kometen) in seiner frühen Entwicklung, was wiederum mit der Dynamik des Systems (d. h. Bahneigenschaften) zu tun hat. Ob das Wasser in flüssiger Form auf der Oberfläche vorhanden ist, hat mit dem Klima des Planeten zu tun, das z. B. vom Abstand zwischen Stern und Planet und von denEigenschaften der Atmosphäre abhängt. Das sind aktuelle,zentrale Themen in der Exoplanetenforschung. Man hat schon mehrere Exoplaneten entdeckt, die in der sogenannten "habitablen Zone" liegen, d.h. die Region um einen Stern, wo flüssiges Wasser vorhanden sein könnte. Modelle haben gezeigt, dass der Anteil von Wasser auf der Erde eher gering ist - im Vergleich zu anderen Gesteinsplaneten mit vergleichbarem Abstand vom Stern. Interessanteweise ist es möglich, dass Einschläge auf der frühen Erde nicht nur Wasser, sondern auch wichtige organische Moleküle, geliefert haben, wie z. B. Aminosäuren, die für das Leben wichtig sind.
Die einfallende Strahlung von der Sonne ist die wichtigste Energiequelle auf der Oberfläche der modernen Erde und wird durch Photosynthese nutzbar gemacht. Es gibt allerdings auch Mikroorganismen, die ihre Energie aus chemischer Bindungsenergiebeziehen.
Die Anteile der Elemente, wie C, H, N, O, P, und S auf einem Planeten entscheidet sich bereits in seiner frühen Entwicklungsphase.Die Häufigkeit hängt u.a. von der Zusammensetzung der Gas- und Staubscheibe ab, aus der sich der Planet bildet.
Neben Wasser, Energie und Schüsselelementen C, H, N, O, P, S, welche weiteren Faktoren gibt es, die die Entwicklung von Leben begünstigen?
(a) Unsere Sonne, die - im Vergleich zu anderen G-Sterne – sehr gleichmäßig strahlt.
(b) Unser großer Mond, der die Rotationsachse der Erde und damit vermutlich das Klima auf der Erde über sehr lange Zeit stabilisiert.
(c) Gasplaneten wie Jupiter, die die Erde vermutlich vor Impakten schützten, indem sie die Asteroiden mit ihrer Gravitation „abfangen“.
(d) Das Magnetfeld der Erde, das die Atmosphäre vor hochenergetischen Partikeln aus dem All bzw. von der Sonne schützt und
(e) Die Plattentektonik der Erde, die unsere Klima wie eine Art Thermostat stabilisiert und die Nährstoffe verteilt.
Wie ist der Stand der Exoplanetenforschung und der Frage nach Leben?
Was Exoplanetenforschung angeht, fängt man gerade an, etwas über lebensbegünstigende Faktoren wie die Bedeutung der Sonne und der Riesenplaneten im äußeren Sonnensystem zu lernen. Was die anderen Faktoren angeht, fehlt es noch an Daten.
Es gibt viele Diskussionen über die Möglichkeit von Leben in unserem Sonnensystem, auf Venus, Mars, dem Saturnmond Titan und auf einigen Jupitermonden. Um in dieser Frage ein Stück weiterzukommen, bräuchte man Messungen von "Lebenszeichen" (Biosignaturen) von vielen (Exo)planeten. Bisher gibt es keine eindeutigen Daten. Doch mit den großen Teleskopen, die geplant sind und in den nächsten 10 bis 30 Jahren gebaut werden, könnten solche Signale vielleicht gemessen werden.
Gibt es auch Leben auf Exoplaneten in anderen Galaxien?
Der Fokus in der aktuellen Exoplanetenforschung liegt bei Planeten in unserer Galaxie. Vermutlich wird sich in Regionen anderer Galaxien, in denen es an Elementen wie C, H, N, O, P oder S mangelt oder wo es eine hohe Dichte von Supernovae gibt, kein Leben, so wie wir es kennen, entwickeln. Aber ohne Daten bleibt das eine Spekulation.
Wie hoch schätzen Sie die Wahrscheinlichkeit ein, dass außerirdisches Leben in ähnlich entwickelter Form existiert wie auf der Erde?
In der Geschichte der Erde gibt es bestimmte Periode, in denen sich das Leben schneller entwickelt hat als in anderen Perioden, z. B. während der sogenannten "Kambrischen Explosion" beginnend vor etwas mehr als einer halben Milliarde Jahren. Meiner Meinung nach wurde die Evolution durch mehrere Faktoren vorangetrieben, z. B. durch Klimaänderungen oder durch Veränderungen der kosmischen oder UV-Strahlung. Größere Änderung sind wahrscheinlich schädlich für die Evolution ("Extinction Events"), während kleinere Änderungen die Evolution vorantreiben können.
Über die Veränderung solcher Einflüsse auf Exoplaneten wissen wir so gut wie nichts und damit ist keine wissenschaftliche Aussage möglich.
Das SETI-Programm (Search for Extraterrestrial Intelligence) sucht nach hochentwickeltem, intelligentem Leben, aber bisher ohne Erfolg. Ausgangspunkt ist dabei die sogenannte "Drake-Gleichung". Sie enthält jedoch Inputparameter, die nicht wissenschaftlich behandelt werden können, wie z. B. "Wahrscheinlichkeit, dass eine Zivilisation sich selbst zerstört“.