Der berühmte Astrophysiker, Professor an der Harvard University Avi Loeb, hat kürzlich eine ziemlich fantastische Hypothese aufgestellt, die den Beginn der Biogenese in die Kindheit des Universums verlagerte: Er glaubt, dass einzelne Lebensinseln entstanden sein könnten, als das Universum erst 15 Millionen Jahre alt war. Es stimmt, dieses "erste Leben" war zu einem fast unvermeidlichen schnellen (nach kosmischen Maßstäben - in nur 2-3 Millionen Jahren) Verschwinden verurteilt.
Zutaten
„Das kosmologische Standardmodell verhindert stark, dass so früh Leben entsteht“, sagt Avi Loeb. - Die ersten Sterne in der beobachtbaren Region des Weltraums explodierten später, als das Alter des Universums etwa 30 Millionen Jahre betrug. Diese Sterne produzierten Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium und andere Elemente, die schwerer als Helium sind und Teil der ersten festen erdähnlichen Planeten geworden sein könnten, die sich um Sterne der zweiten Generation gebildet haben. Viel früher ist jedoch auch das Auftreten von Sternen der ersten Generation aus Wolken aus molekularem Wasserstoff und Helium möglich, die sich in Clustern dunkler Materie verdickt haben - das Alter des Universums betrug zu dieser Zeit etwa 15 Millionen Jahre. Es wird angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens solcher Cluster sehr gering war.
Laut Professor Loeb können wir jedoch aufgrund von Daten der Beobachtungsastronomie annehmen, dass separate Regionen im Universum auftreten könnten, in denen die ersten Sterne viel früher aufflammten und explodierten, als es das Standardmodell vorschreibt. Die Produkte dieser Explosionen sammelten sich dort an, beschleunigten die Abkühlung molekularer Wasserstoffwolken und stimulierten so das Auftreten von Sternen der zweiten Generation. Es ist möglich, dass einige dieser Sterne felsige Planeten erwerben.
Avi Loeb, Professor für Astrophysik an der Harvard University: „Damit das Leben entsteht, reicht Wärme allein nicht aus. Sie benötigen auch geeignete Chemie und Geochemie. Auf jungen felsigen Planeten könnten jedoch genügend Wasser und Substanzen für die Synthese komplexer organischer Makromoleküle benötigt werden. Und es ist nicht weit von hier bis zum wirklichen Leben. Wenn ein solches Szenario nicht sehr wahrscheinlich ist, ist es immer noch nicht unmöglich. Es ist jedoch fast unmöglich, diese Hypothese in absehbarer Zeit zu testen. Selbst wenn es irgendwo im Universum Planeten gibt, die sehr früh geboren wurden, dann in sehr geringer Anzahl. Es ist unklar, wie man sie findet und noch unklarer, wie man nach Spuren der Biogenese sucht."
Warm und gemütlich
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Elemente, die schwerer als Helium sind, reichen jedoch nicht aus, um Leben zu schaffen - auch komfortable Bedingungen sind erforderlich. Das irdische Leben zum Beispiel ist vollständig von der Sonnenenergie abhängig. Im Prinzip könnten die ersten Organismen mit Hilfe der inneren Wärme unseres Planeten entstanden sein, aber ohne Sonnenwärme hätten sie die Oberfläche nicht erreicht. Aber 15 Millionen Jahre nach dem Urknall galt diese Einschränkung nicht. Die Temperatur der kosmischen Reliktstrahlung war mehr als hundertmal höher als der Strom von 2,7 K. Jetzt fällt das Maximum dieser Strahlung auf eine Wellenlänge von 1,9 mm, weshalb sie als Mikrowelle bezeichnet wird. Und dann war es Infrarot und konnte auch ohne die Beteiligung von Sternenlicht die Oberfläche des Planeten auf eine Temperatur erwärmen, die für das Leben recht angenehm ist (0-30 ° C). Diese Planeten (falls vorhanden) könnten sogar von ihren Sternen weg kreisen.
Kurzes Leben
Das sehr frühe Leben hatte jedoch praktisch keine Überlebenschancen für eine lange Zeit, geschweige denn für eine ernsthafte Entwicklung. Die Reliktstrahlung kühlte schnell ab, als sich das Universum ausdehnte, und die für das Leben günstige Dauer der Erwärmung der Planetenoberfläche überschritt mehrere Millionen Jahre nicht. Darüber hinaus begann 30-40 Millionen Jahre nach dem Urknall die massive Geburt sehr heißer und heller Sterne der ersten Generation, die den Raum mit Röntgenstrahlen und hartem ultraviolettem Licht überfluteten. Die Oberfläche eines Planeten unter solchen Bedingungen war dazu verdammt, die Sterilisation abzuschließen.
Es ist allgemein anerkannt, dass das Leben, das wir kennen, weder in einer Sternatmosphäre noch auf einem Gasriesen wie Jupiter oder, noch mehr, in einer kosmischen Leere entstehen kann. Für die Entstehung von Leben sind Himmelskörper mit einer reichen chemischen Zusammensetzung, einer festen Oberfläche, einem Luftbecken und Reservoirs mit flüssigem Wasser erforderlich. Es wird angenommen, dass sich solche Planeten nur in der Nähe der Sterne der zweiten und dritten Generation bilden können, die Hunderte Millionen Jahre nach dem Urknall Feuer fingen.
Anthropisches Prinzip
Die Hypothese von Avi Loeb kann verwendet werden, um das sogenannte anthropische Prinzip zu verfeinern. 1987 schätzte der Nobelpreisträger für Physik, Steven Weinberg, den Wertebereich für die Antigravitationsenergie des Vakuums (jetzt kennen wir ihn als Dunkle Energie), der mit der Möglichkeit der Geburt des Lebens vereinbar ist. Diese Energie ist zwar sehr klein, führt jedoch zu einer beschleunigten Ausdehnung des Weltraums und verhindert daher die Bildung von Galaxien, Sternen und Planeten. Daraus scheint sich zu ergeben, dass unser Universum geradezu für die Entstehung des Lebens geeignet ist - genau dies ist das anthropische Prinzip, denn wenn der Wert der dunklen Energie nur hundertmal höher wäre, gäbe es im Universum keine Sterne oder Galaxien …
Aus Loebs Hypothese folgt jedoch, dass das Leben unter Bedingungen entstehen kann, unter denen die Dichte der baryonischen Materie im Universum millionenfach höher war als in unserer Zeit. Dies bedeutet, dass Leben entstehen kann, selbst wenn die kosmologische Konstante nicht hundert, sondern millionenfach höher ist als ihr realer Wert! Diese Schlussfolgerung hebt das anthropische Prinzip nicht auf, verringert jedoch seine Glaubwürdigkeit erheblich.
Alexey Levin
