Auf dem Planeten Erde, der die Sonne umkreist, sind wir das einzige intelligente Leben. Irgendwo anders im Sonnensystem kann mikrobielles Leben existieren, aber intelligentes, komplexes, vielfältiges und vielzelliges Leben ist unwahrscheinlich. Intelligente Außerirdische sind, wenn sie in einer anderen Welt leben, mindestens vier Lichtjahre entfernt. Ist es ein Unfall oder ein Muster? Wie nahe könnten zwei unabhängige intelligente Zivilisationen im Universum im Allgemeinen sein, wenn wir das interstellare Reisen vergessen und annehmen, dass sie sich in verschiedenen Sternensystemen entwickelt haben und zumindest ein kleines "Leben" sind? Kugelhaufen mögen eine hohe Dichte an Sternen haben, aber würde die erhöhte Dichte die Bewohnbarkeit beeinträchtigen? Ein Astrophysiker in einem dichten Kugelhaufen hätte eine völlig andere Sicht auf das Universum und die Suche nach Exoplaneten.
Damit das Leben erscheint, müssen viele Bedingungen erfüllt sein, aber die Hauptzutaten dafür sind im Wesentlichen überall. Selbst wenn wir uns darauf beschränken, ein Leben zu finden, das unserem chemisch ähnlich ist, wird das Universum voller Möglichkeiten sein.
Atome können sich zu Molekülen zusammensetzen, einschließlich organischer Moleküle und biologischer Prozesse, sowohl auf Planeten als auch im interstellaren Raum. Vielleicht begann das Leben nicht auf der Erde, sondern überhaupt nicht auf dem Planeten.
Es ist notwendig, dass genügend schwere Elemente gebildet werden, von denen feste Planeten, organische Moleküle und die Bausteine des Lebens sind. Das Universum wurde ohne sie geboren. Nach dem Urknall bestand das Universum zu 99,9999999% aus Wasserstoff und Helium. Es gab keinen Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalzium, Eisen und im Allgemeinen keine komplexen Elemente, die für das Leben notwendig waren. Damit sie erscheinen konnten, mussten viele Generationen von Sternen geboren werden und sterben, was ihren Treibstoff verbrannte und Supernovae starb und die schweren Elemente in eine neue Generation von Sternen verwandelte. Für die schwersten Elemente ist eine Verschmelzung von Neutronensternen notwendig, und ohne diese Elemente gäbe es kein Leben auf der Erde und unser Körper könnte nicht existieren. Die Zahnräder der Astrophysik mussten mit voller Kraft arbeiten.
Obwohl sich die Erde 9 Milliarden Jahre nach dem Urknall bildete, musste das Universum nicht so lange warten. Wir klassifizieren Sterne in drei Gruppen:
Population I: Sonnenähnliche Sterne, 1-2% schwerer als Wasserstoff und Helium. Dieses Material ist gut verarbeitet und erzeugt eine Mischung aus Gasriesen und festen Planeten in Sonnensystemen, die das Leben unterstützen können.
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Bevölkerung II: Dies sind meist alte Sterne. Ihr Gehalt an schweren Elementen kann 0,001 bis 0,1% der Sonne betragen, und die Welten um sie herum sind meist diffus und gasförmig. Es kann zu wenige schwere Elemente für das Leben geben, und sie werden primitiv sein.
Population III: Die ersten Sterne im Universum, die völlig frei von schweren Elementen waren. Wir haben solche noch nicht gefunden, aber theoretisch existieren sie (und existierten).
Wenn Sie sich die ersten Galaxien ansehen, sind sie voller Sterne der Population II. Aber in unserer Nähe sehen wir eine Mischung aus jungen und alten, metallreichen und metallarmen Sternen.
Eine der wichtigsten Lehren aus der Kepler-Mission war das Kepler-444-System. Es ist eine Population, die ich starre (mit Planeten um sie herum), aber viel, viel älter als die Erde. Unsere Welt ist 4,5 Milliarden Jahre alt, und Kepler-444 ist 11,2 Milliarden Jahre alt, was impliziert, dass das Universum vor langer Zeit, 7 Milliarden Jahre vor der Entstehung der Erde, eine erdähnliche Welt gebildet haben könnte. Angesichts dieser Möglichkeit und der Tatsache, dass es im Zentrum unserer Galaxie mehr metallreiche Leuchten gibt als in den Regionen, kann es durchaus sein, dass es irgendwo im Universum (und vielleicht sogar in der Milchstraße) ein System mit intelligentem Leben gibt.
Wie nahe könnten zwei außerirdische Zivilisationen sein, wenn wir alles wissen, wo geeignete Sterne sein könnten? Wo finde ich sie? Unter welchen Umständen? Werfen wir einen Blick auf fünf der wahrscheinlichsten Optionen, die Ethan Siegel aufgegriffen hat.
Das gleiche Sonnensystem
Das ist nur ein Traum. In den frühen Tagen des Sonnensystems war es wahrscheinlich, dass Venus, Erde und Mars (und vielleicht sogar Theia, der hypothetische Planet, der mit der Erde kollidierte und den Mond bildete) sich alle in günstigen Lebensbedingungen befanden. Sie hatten eine Kruste und eine Atmosphäre voller Zutaten fürs Leben, und sie hatten auch einmal flüssiges Wasser an der Oberfläche. Venus und Mars sind bei ihrer nächsten Annäherung 38 Millionen bzw. 54 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. In Rotzwergsystemen (M-Klasse) sind die Planeten jedoch durch wesentlich geringere Entfernungen voneinander getrennt: etwa 1 Million Kilometer zwischen potenziell bewohnbaren Welten im TRAPPIST-1-System. Monde in der Nähe von Riesenwelten können noch näher sein. Wenn sich das Leben unter bestimmten Bedingungen erfolgreich entwickelt, warum nicht zweimal am selben Ort wiederholen?
Innerhalb eines Kugelsternhaufens
Kugelhaufen sind massive Ansammlungen von Hunderttausenden von Sternen, die in einer Kugel mit einem Radius von mehreren zehn Lichtjahren eingeschlossen sind. In den äußeren Regionen sind die Kugeln der Sterne durch Lichtjahre getrennt, aber in den inneren, dichtesten Clustern kann der Abstand zwischen den Sternen so groß sein wie von der Sonne zum Kuipergürtel. Die Umlaufbahnen von Planeten in solchen Sternensystemen müssen auch unter dichten Bedingungen stabil sein, und angesichts dessen, was wir über Kugelsternhaufen wissen, die weniger als 11,2 Milliarden Jahre alt sind, wie Kepler-444, könnte es viele Kandidaten für das Leben geben. Mehrere astronomische Einheiten sind eine überraschend kurze Entfernung zwischen zwei Zivilisationen, nicht wahr?
In der Nähe des galaktischen Zentrums
Je näher Sie dem Zentrum der Galaxie kommen, desto dichter werden die Sterne. Innerhalb der zentralen Lichtjahre ist die Dichte der Sterne selbst im Vergleich zu den Kernen von Kugelhaufen extrem hoch. In gewisser Weise ist das galaktische Zentrum extrem dicht, weil es schwarze Löcher, riesige Massenhaufen und Sternformationen enthält, die in Kugelhaufen nicht zu finden sind. Das Problem mit den Sternen in der Mitte der Milchstraße ist jedoch, dass sie zu jung sind. Vielleicht leben Sterne aufgrund der Instabilität der Region selten sogar eine Milliarde Jahre. Trotz der erhöhten Dichte ist es unwahrscheinlich, dass solche Sterne fortgeschrittene Zivilisationen erwerben. Sie leben einfach nicht.
In einer dichten Ansammlung von Sternen oder einem Spiralarm
Was ist mit Sternhaufen, die sich in der galaktischen Ebene bilden? Die Arme einer Spiralgalaxie sind dichter als in anderen Regionen und dort erscheinen tendenziell neue Sterne. Sternhaufen, die aus diesen Epochen stammen, enthalten oft Tausende von Sternen in einer Region, die nur wenige Lichtjahre entfernt liegt. Aber auch hier bleiben Sterne nicht lange unter solchen Bedingungen. Ein typischer offener Sternhaufen löst sich nach einigen hundert Millionen Jahren auf und nur wenige leben Milliarden von Jahren. Die Sterne bewegen sich ständig entlang der Spiralarme, einschließlich unserer Sonne. Und während die Sterne im Arm bis zu 0,1 Lichtjahre zusammenlaufen können, ist es unwahrscheinlich, dass sie gute Kandidaten für das Leben sind.
Interstellare Verteilung
Wir kehren also zu dem zurück, was wir in unserer Region sehen: Entfernungen von mehreren Lichtjahren. Wenn Sie sich dem Zentrum der Galaxie nähern, können Sie diesen Abstand auf das reduzieren, was Sie in einem offenen Cluster gesehen haben: 0,1-1 Lichtjahre. Wenn Sie jedoch noch näher kommen, gibt es ein Problem, das wir zu nahe am Zentrum der Galaxie beobachtet haben: Fusionen, Wechselwirkungen und andere Katastrophen, die eine stabile Umgebung zerstören. Sie können näher kommen, aber normalerweise erlaubt der interstellare Raum dies nicht. Im besten Fall können Sie warten, bis ein weiterer Stern vorbeikommt, und dies geschieht alle paar Millionen Jahre.
Obwohl wir nicht erwarten, dass intelligentes außerirdisches Leben so allgegenwärtig und allgegenwärtig ist wie Planeten und Sterne, ist jede solche Welt, die die richtigen Bedingungen erfüllt, selten. Und jedes Mal, wenn Sie diese Chance bekommen, ist ein Erfolg unwahrscheinlich. Die Anzahl der Möglichkeiten, die Realität werden können, ist sehr begrenzt. Aber jetzt wissen wir zumindest, was uns erwartet, wenn wir eine Reihe anderer fortgeschrittener Zivilisationen im Universum finden.
Ilya Khel
