Hat sich Alien Life kurz nach dem Urknall entwickelt?
Künstlerische Darstellung von Kepler-62f, einer potenziellen Supererde in der bewohnbaren Zone ihres Sterns. (Bildnachweis: NASA/Ames/JPL-Caltech)
Erdlinge könnten extreme Spätankömmlinge in einem Universum voller Leben sein, in dem außerirdische Mikroben möglicherweise auf Exoplaneten wimmeln, die nur 15 Millionen Jahre nach dem Urknall beginnen, legen neue Forschungsergebnisse nahe.
Traditionell suchen Astrobiologen, die das Rätsel um den Ursprung des Lebens im Universum lösen möchten, nach Planeten in bewohnbaren Zonen um Sterne. Diese Regionen, auch Goldlöckchen-Zonen genannt, gelten als genau die richtige Entfernung von den Sternen für flüssiges Wasser, eine Voraussetzung für das Leben, wie wir es kennen.
Aber selbst Exoplaneten, die weit über die bewohnbare Zone hinaus kreisen, könnten in der fernen Vergangenheit in der Lage gewesen sein, Leben zu unterstützen, erwärmt durch die Reliktstrahlung des Urknalls, der vor 13,8 Milliarden Jahren das Universum schuf, sagt der Harvard-Astrophysiker Abraham Loeb. [ In 10 einfachen Schritten vom Urknall bis jetzt ]
Zum Vergleich: die frühesten Beweise für Leben auf der Erde stammt aus der Zeit vor 3,8 Milliarden Jahren, etwa 700 Millionen Jahre nach der Entstehung unseres Planeten.
'Warmer Sommertag'
Eine Karte der Hintergrundstrahlung aus dem Jahr 2013, die vom Urknall übrig geblieben ist, die von der ESA-Raumsonde Planck aufgenommen wurde, hat das älteste Licht im Universum eingefangen. Diese Informationen helfen Astronomen, das Alter des Universums zu bestimmen.(Bildnachweis: ESA und die Planck-Kollaboration.)
Kurz nach dem Urknall war der Kosmos ein viel heißerer Ort. Es war mit zischendem Plasma – überhitztem Gas – gefüllt, das sich allmählich abkühlte. Das erste von diesem Plasma erzeugte Licht ist das kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB), die wir heute beobachten und etwa 389.000 Jahre nach dem Urknall datieren.
Jetzt ist der CMB eiskalt – etwa minus 454 Grad Fahrenheit (minus 270 Grad Celsius; 3 Kelvin). Mit der Expansion des Universums kühlte es allmählich ab, und irgendwann während des Abkühlungsprozesses, für einen kurzen Zeitraum von etwa sieben Millionen Jahren, war die Temperatur genau richtig für die Bildung von Leben – zwischen 31 und 211 Grad Fahrenheit (0 und .). 100 Grad Celsius; 273 und 373 Kelvin).
Es ist die Hitze des CMB, die es ermöglicht hätte, dass Wasser auf alten Exoplaneten flüssig blieb, sagte Loeb.
'Als das Universum 15 Millionen Jahre alt war, hatte der kosmische Mikrowellenhintergrund die Temperatur eines warmen Sommertages auf der Erde', sagte er. 'Wenn es in dieser Epoche Gesteinsplaneten gegeben hätte, hätte die CMB ihre Oberfläche warm halten können, selbst wenn sie sich nicht in der bewohnbaren Zone um ihren Mutterstern befanden.' [ Galerie: Raumsonde Planck sieht Urknall-Relikte ]
Die Frage ist jedoch, ob sich Planeten – und insbesondere Gesteinsplaneten – bereits in dieser frühen Epoche gebildet haben könnten.
Nach dem kosmologischen Standardmodell begannen sich die allerersten Sterne zig Millionen Jahre nach der Entstehung aus Wasserstoff und Helium zu bilden Urknall . Schwere Elemente, die für die Planetenentstehung notwendig sind, gab es noch nicht.
Diese ersten Planeten wären in die warme CMB-Strahlung gebadet worden, und so, so Loeb, hätten sie mehrere Millionen Jahre lang flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche gehabt.
Loeb sagt, dass eine Möglichkeit, seine Theorie zu überprüfen, darin besteht, in unserer Milchstraße nach Planeten um Sterne herum zu suchen, die fast keine schweren Elemente aufweisen. Solche Sterne wären die nahen Analoga der frühen Planeten im entstehenden Universum.
Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) sagt uns das Alter und die Zusammensetzung des Universums und wirft neue Fragen auf, die beantwortet werden müssen. Sehen Sie hier, wie der kosmische Mikrowellenhintergrund funktioniert und erkannt werden kann .(Bildnachweis: Karl Tate, guesswhozoo.com Infographics Artist)
Konstant oder nicht?
Basierend auf seinen Erkenntnissen hinterfragt Loeb auch die Idee der Kosmologie, die als anthropisches Prinzip bekannt ist. Dieses Konzept versucht, die Werte fundamentaler Parameter zu erklären, indem argumentiert wird, dass Menschen in einem Universum, in dem diese Parameter anders waren als sie sind, nicht hätte existieren können.
Während es also in einem größeren „Multiversum“ viele Regionen geben mag, in denen die Werte dieser Parameter variieren, sollen intelligente Wesen nur in einem Universum wie dem unseren existieren, wo diese Werte exquisit auf das Leben abgestimmt sind.
Albert Einstein beispielsweise identifizierte in seiner Gravitationstheorie einen fundamentalen Parameter, die so genannte kosmologische Konstante. Diese Konstante soll nun die beschleunigte Expansion des Universums erklären.
Diese Konstante, auch dunkle Energie genannt, kann als die Energiedichte des Vakuums interpretiert werden, einer der fundamentalen Parameter unseres Universums.
Anthropische Überlegungen legen nahe, dass dieser Parameter in verschiedenen Regionen des Multiversums unterschiedliche Werte haben könnte – aber unser Universum wurde mit genau der richtigen kosmologischen Konstante eingerichtet, um unsere Existenz zu ermöglichen und es uns zu ermöglichen, den Kosmos um uns herum zu beobachten.
Loeb ist anderer Meinung. Er sagt, dass Leben im frühen Universum entstanden sein könnte, selbst wenn die kosmologische Konstante millionenfach größer war als beobachtet, und fügt hinzu, dass 'das anthropische Argument ein Problem bei der Erklärung des beobachteten Wertes der kosmologischen Konstanten hat'.
Künstlerische Darstellung der 'habitablen Zone', der Umlaufbahn um einen Stern, in der flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten vorhanden sein kann. Eine neue Studie, die am 4. November 2013 vorgestellt wurde, legt nahe, dass jeder fünfte sonnenähnliche Stern, der von der NASA-Raumsonde Kepler gesehen wird, potenziell bewohnbare Planeten von der Größe der Erde hat.(Bildnachweis: Erik A. Petigura)
Edwin Turner, Professor für astrophysikalische Wissenschaften an der Princeton University, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, nannte die Forschung 'sehr originell, anregend und zum Nachdenken anregend'.
Der Astrophysiker Joshua Winn vom Massachusetts Institute of Technology, der ebenfalls nicht an der Studie teilnahm, stimmt dem zu.
„In unserem Bereich ist es zur Tradition geworden, einen ‚potentiell bewohnbaren‘ Planeten als einen Planeten mit einer festen Oberfläche und einer für flüssiges Wasser förderlichen Oberflächentemperatur zu definieren“, sagte er. „Viele, viele Artikel wurden über die genauen Bedingungen geschrieben, unter denen wir solche Planeten finden könnten – welche Art von innerer Zusammensetzung, Atmosphäre und stellarem Strahlungsfeld. Avi hat diesen Punkt auf ein logisches Extrem getrieben, indem er darauf hingewiesen hat, dass, wenn diese beiden Bedingungen wirklich die einzigen wichtigen Bedingungen sind, es einen anderen Weg gibt, sie zu erreichen, nämlich den kosmischen Mikrowellenhintergrund zu nutzen.'
Loebs Papier ist verfügbar unter http://arxiv.org/abs/1312.0613
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