Als Jeremy Drake Ende der achtziger Jahre seine Karriere begann, schien die Frage, ob wir im Universum allein sind oder nicht, immer noch außerhalb des Bereichs der Wissenschaft zu liegen.
"Es war so, als ob wir die Existenz Gottes nicht beweisen oder leugnen können", sagt Drake. "Es gab keine Daten."
Vieles hat sich geändert, seit Drake, inzwischen 49 Jahre alt und leitender Astrophysiker am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, als Doktorand in Oxford Sterne studierte.
Mitte der neunziger Jahre enthüllten fortschrittlichere Teleskope und Spektrometer die ersten Planeten, die ferne Sterne umkreisen - eine Entdeckung, die zum ersten Mal die Möglichkeit eröffnete, anderswo in der Galaxie zu leben. Im Laufe der Jahre ist die Anzahl der bekannten Planeten auf mehr als 1.700 explodiert. Erst im vergangenen Monat gab die NASA bekannt, dass ihr 2009 gestartetes Kepler-Weltraumteleskop die Identifizierung von 715 neuen Planeten ermöglicht hat, die 305 Sterne umkreisen, darunter vier, die die richtige Größe und Entfernung zu ihren Sternen haben, um flüssiges Wasser und damit das Leben wie wir zu unterstützen es wissen.
Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass wir diese Planeten in naher Zukunft genau untersuchen können, beginnen Wissenschaftler mit der Grundlagenforschung, die eines Tages dazu beitragen könnte, herauszufinden, welche neu entdeckten Planeten die größte Chance haben, außerirdisches Leben zu beherbergen. Und ein Großteil dieser Arbeit findet jetzt im Smithsonian statt.
Im Jahr 2012 organisierte Drake, dessen Labor auf einem Hügel in einer ruhigen Ecke von Harvards Campus liegt, eine Konferenz mit dem Titel „Leben im Kosmos“ in Washington, DC, an der Smithson-Wissenschaftler aus so unterschiedlichen Institutionen wie dem Natural History Museum, the Air, teilnahmen und Weltraummuseum und das Smithsonian Tropical Research Institute in Panama. Während ein Astrophysiker auf den ersten Blick wenig mit Paläontologen oder Regenwaldökologen zu tun zu haben scheint, hofft Drake, dass die interdisziplinäre Zusammenarbeit, die sich aus diesem Projekt ergibt, uns helfen wird, den Ursprung des Lebens auf der Erde besser zu verstehen - und wie es sich anderswo entwickeln könnte die Galaxie.
"Dies ist das umfassendste wissenschaftliche Problem", sagt er. "Und in meinen Augen ist es vielleicht die wichtigste Frage."
Wie stehen die Chancen, dass es dort draußen Leben gibt?
Die Situation ändert sich so schnell. Vor 1995 hatten wir keine Ahnung - wir hatten nur ein bekanntes Sonnensystem. [1961] Die Drake-Gleichung - natürlich anders als Drake - besagt im Grunde, dass die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit der Anzahl der Planeten in der Galaxie eine reine Vermutung ist. Um 1980 begannen wir, diese sogenannten „Staubscheiben“ um sonnenähnliche Sterne herum zu sehen, und größere und bessere Missionen sahen diese in größerer Zahl. Das bringt uns in die Ära der Planetendetektion ab Mitte der 90er Jahre. Natürlich standen diese ersten Planeten ihrem Mutterstern sehr nahe, Gasriesen, die keine Chance hatten, überhaupt Leben zu beherbergen. Und das liegt daran, dass diese am einfachsten zu erkennen waren. Aber wir wissen jetzt, dass es sehr wahrscheinlich mehr erdähnliche Planeten um Sterne gibt. Es mag andere Wege geben, Leben zu entwickeln, die nicht unbedingt Planeten benötigen, aber der einfachste Weg ist sicherlich, eine stabile Umgebung zu haben, wie ein Planetensystem, das Energie von einem nahe gelegenen Stern bezieht. Planeten sind also eine gute Wahl.
Wie bist du dazu gekommen, „Leben im Kosmos“ zu organisieren?
Es war wahrscheinlich 2010 und ich untersuchte die äußere Atmosphäre von Sternen, die in der Sonne als Sonnenkorona bezeichnet wird. Es gab bereits umfangreiche Daten zur Existenz des Planeten und ich begann darüber nachzudenken, wie die Strahlungsumgebungen der Planeten aussehen würden. Ich dachte, das könnte damit zusammenhängen, was andere Leute taten, Leute wie Bob Craddock vom Luft- und Raumfahrtmuseum, der ein sehr wichtiges Problem der Planetenphysik untersucht hat: Wie hat der Mars seine Atmosphäre verloren? Wenn du Leben auf einem Planeten haben willst, ist das nicht etwas, was du tun möchtest.
Es ist ein paar Jahre her, dass Sie die Konferenz in Washington abgehalten haben. Haben sich daraus interessante Studien oder Kooperationen ergeben?
Ja, es gibt einige Studien, einige potenzielle Kooperationen, die noch in den Kinderschuhen stecken. Das Hauptproblem in der Wissenschaft ist immer Geld. Wir beantragen die Finanzierung einer fünfjährigen Studie, in der untersucht wird, wie die für die Bewohnbarkeit des Planeten erforderlichen Bausteine zusammengesetzt werden. Wir haben einen weiteren Vorschlag, um die atmosphärische Entwicklung der Planeten zu untersuchen. Wir hatten ein Saatgutprojekt mit den Menschen in Panama [am Smithsonian Tropical Research Institute], in dem untersucht wurde, wie sich die Verfügbarkeit von Phosphor auf die Ökosysteme auswirkt. Phosphor wird für das Leben benötigt, ist jedoch auf einem aktiven Planeten nur sehr kurzlebig, da es bei normalem Wetter aus dem Boden austritt. Es wird auf der Erde durch geologische Aktivität wieder aufgefüllt. Wie wichtig ist also die geologische Aktivität für die Entwicklung des Lebens? Das wissen wir nicht wirklich. Ist so etwas wie Plattentektonik auf der Erde eine Voraussetzung für das Leben woanders?
Ist die Idee, dass wir, sobald wir eine bessere Technologie haben, um diese neu entdeckten Planeten zu betrachten, durch diese Forschung herausfinden können, welche weitere Studien erfordern oder welche die größte Wahrscheinlichkeit haben, das Leben zu unterstützen?
Das ist ganz richtig Wahrscheinlich ist die Plattentektonik im Hinblick auf die Modellierung eines Planeten zu schwierig vorherzusagen, aber vielleicht könnten Sie grob verstehen, welche Planeten diese Eigenschaft haben sollten. Oder Sie könnten sagen: „Okay, wenn wir nur begrenzte Ressourcen haben, gehen wir zu den Planeten, von denen wir glauben, dass sie die richtige Atmosphäre haben.“ Sie würden versuchen, diejenigen zu finden, die interessant sind. Diese Zahl mag vage sein, aber es wird sicherlich nicht die Mehrheit sein.
Wie trägt Ihre eigene Forschung zur Beantwortung dieser Fragen bei?
Ich arbeite an protoplanetaren Scheiben und auch dort, wo sich Sterne bilden. Planeten bilden sich wahrscheinlich relativ schnell zur selben Zeit, in der der Stern seine Bildung beendet. Es ist ein sehr, sehr kompliziertes, aber sehr interessantes Problem der Astrophysik. Was wir tun, ist, diesen hohen Röntgenkontrast bei jungen Sternen zu verwenden, um im Grunde die jungen, sich bildenden Sonnensysteme zu finden und dann nach protoplanetaren Scheiben zu suchen. Diese Studien geben uns eine Vorstellung davon, wie viele Planeten es in der Galaxie geben kann.
Wenn wir es finden, wie könnte das Leben auf anderen Planeten aussehen?
Ich vermute, dass wir einen Planeten mit einer nachweisbaren Sauerstoffsignatur finden werden, und das wird wahrscheinlich die Bioaktivität verraten, wahrscheinlich Urschlamm oder Bakterien. Mein Verdacht ist, wenn wir etwas entdecken - und vorausgesetzt, der Planet ist der Erde nicht zu unähnlich -, wird es so aussehen, als wären wir vage mit etwas vertraut. Nur zahlenmäßig gesehen hat sich das Leben hier erst vor Hunderten von Millionen von Jahren so richtig entfaltet wie vor Milliarden von Jahren, und das häufigste Phänomen sind Bakterien. Aber andererseits bin ich kein Biologe. Vielleicht sieht etwas, das für mich gleich aussieht, für einen Biologen ganz anders aus.
Was ist mit dem Leben, das auf einer völlig anderen Chemie basiert - zum Beispiel Silizium?
Ich glaube nicht. Das ist etwas, das vor einiger Zeit kurz angesprochen wurde, aber ich habe den Verdacht, dass das Leben auf der Erde so entstand, wie es aufgrund der Grundlagen der Biochemie geschah, und dass diese fundamentalen Prozesse universell und nicht speziell für uns sind. Wir wissen, dass wir dieses Leben auf der Erde seit Milliarden von Jahren haben und dass die Chemie die Möglichkeit hatte, andere Dinge zu tun, wenn sie wirklich funktionierten.
Es wurde viel über Extremophile gesprochen - das Leben hier auf der Erde in geothermischen Quellen und anderen rauen Umgebungen - als mögliches Modell für das Leben auf anderen Planeten. Glaubst du, das ist eine Möglichkeit?
Extremophile werden oft als Argument dafür herangezogen, wie anders das Leben sein könnte, als wir es derzeit am besten kennen. Ich persönlich habe das gegenteilige Argument. Ich denke, was passiert, ist, wenn man dem Leben erst einmal den Halt gegeben hat, dann hat es die Fähigkeit, sich an bizarrere Umgebungen anzupassen. Ich denke nicht, dass das unbedingt besagt, dass das Leben in bizarren Umgebungen entstehen kann. Mein Verdacht ist, dass Sie ziemlich Goldlöckchen-ähnliche Lebensbedingungen haben müssen, um in Gang zu kommen, aber sobald dies der Fall ist, haben Sie die Möglichkeit, Dinge zu erschaffen, die viel exotischer sind.
Natürlich ist diese ganze Suche noch in einem sehr frühen Stadium, aber wenn wir das Leben anderswo in der Galaxis entdecken, wie hoch sind die Chancen, dass wir es besuchen können?
Damit wir eine andere Zivilisation besuchen können oder damit sie uns besuchen können, muss es einen Teil der Physik geben, der noch nicht verstanden wurde. Du kannst es nicht tun, wenn du mit Lichtgeschwindigkeit reist. Damit Zivilisationen galaktische Distanzen zurücklegen können, muss es eine unbekannte Physik geben, die dies zulässt. Wenn dies geschieht, hat dies enorme Auswirkungen auf unser mangelndes Verständnis der Grundphysik. Gegen das UFO-Phänomen spricht derzeit eines: Physikalisch ist es einfach nicht möglich.
Selbst wenn wir das neu entdeckte außerirdische Leben nicht erreichen können, wie würde sich die Entdeckung hier auf der Erde auswirken?
Ich denke, es würde enorme Auswirkungen haben - psychologisch, theologisch, sozial. Aber ich denke, das wäre die größte wissenschaftliche Entdeckung in der Geschichte, eines der wichtigsten Dinge, die Menschen getan haben. Im Moment haben wir eine landesweite Herangehensweise an das Leben - ein „Wir gegen Sie“, eine Art Nationalität. Ich denke, wenn Leben auf anderen Planeten entdeckt würde und sicherlich Kommunikation oder Zeichen von Zivilisationen gefunden würden, würde sich die Perspektive hoffentlich vollständig ändern. Wir würden nach außen gerichteter werden. Würden sich Menschen weniger selbst wichtig fühlen? Vielleicht würden sie. Das ist wahrscheinlich eine gute Sache.
