Mond und Wolken über dem Pazifik, wie von Frank Borman und James A. Lovell während der Gemini 7-Mission fotografiert. Bildnachweis: NASA.

Die Menschheit kann allein im Universum sein

Die New York Times behauptete, dass Außerirdische irgendwann existiert haben müssen. Die Wissenschaft ist jedoch weniger sicher.

"Es gibt zwei mögliche Ergebnisse: Wenn das Ergebnis die Hypothese bestätigt, haben Sie eine Messung durchgeführt. Wenn das Ergebnis der Hypothese widerspricht, haben Sie eine Entdeckung gemacht. "-Enrico Fermi

Möglicherweise hat es in der gesamten Geschichte des Universums noch nie eine andere intelligente, technologisch fortgeschrittene gebietsfremde Spezies gegeben. Letzte Woche schrieb der Wissenschaftler Adam Frank in der New York Times mit Nachdruck, dass Yes, There Have Aliens (Ja, es hat Aliens gegeben) und schlussfolgerte, dass angesichts all der potenziell bewohnbaren Welten, von denen wir wissen, dass sie aus unseren astrophysikalischen Entdeckungen hervorgegangen sein müssen, intelligentes Leben entstanden sein muss. Was er jedoch nicht berücksichtigt, ist die Größenordnung der Unbekannten, die Abiogenese, Evolution, Langzeitbewohnbarkeit und andere Faktoren in die Gleichung einfließen lassen. Obwohl es eine astronomische Anzahl von Möglichkeiten für intelligente, technologisch fortschrittliche Lebensformen gibt, ist es aufgrund der enormen Unsicherheiten sehr wahrscheinlich, dass Menschen die einzigen Außerirdischen sind, die unser Universum jemals gekannt hat.

Der längste unverbundene Weltraumspaziergang aller Zeiten des NASA-Astronauten Bruce McCandless an Bord der STS-41-B. Bildnachweis: NASA.

Bereits 1961 stellte der Wissenschaftler Frank Drake die erste Gleichung auf, um vorherzusagen, wie viele Zivilisationen der Raumfahrt heute im Universum leben. Er stützte sich auf eine Reihe unbekannter Größen, für die er Schätzungen anstellen und letztendlich feststellen konnte, wie viele technologisch fortschrittliche gebietsfremde Arten es derzeit sowohl in unserer Galaxie als auch in unserem beobachtbaren Universum gibt. Mit den Fortschritten der letzten 55 Jahre können viele dieser Größen, die wir einst nur durch Vermutungen abschätzen konnten, jetzt mit einem unglaublichen Maß an Präzision ermittelt werden.

Das Hubble eXtreme Deep Field (XDF), das ungefähr 50% mehr Galaxien pro Quadratgrad als das vorherige Ultra-Deep Field enthüllte. Bildnachweis: NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee und P. Oesch, Universität von Kalifornien, Santa Cruz; R. Bouwens, Universität Leiden; und das HUDF09 Team.

Für den Anfang hat unser Verständnis der Größe und des Umfangs des Universums dramatisch zugenommen. Dank Beobachtungen mit weltraum- und bodengestützten Observatorien, die das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Wellenlängen abdecken, wissen wir jetzt, wie groß das Universum ist und wie viele Galaxien sich darin befinden. Wir haben ein viel besseres Verständnis der Sternentstehung und der Funktionsweise von Sternen. Wenn wir also in den großen Abgrund des Weltraums schauen, können wir berechnen, wie viele Sterne es im Universum gibt, sowohl jetzt als auch in der gesamten kosmischen Geschichte seit dem Urknall. Diese Zahl ist gewaltig - irgendwo in der Nähe von 10² & sup5; - und repräsentiert die Anzahl der Chancen, die das Universum in den letzten 13,8 Milliarden Jahren hatte, Leben wie das unsere zu produzieren.

Illustration des Planet-Finding-Weltraumteleskops, Kepler, von der NASA. Bildnachweis: NASA Ames / W Stenzel.

Wir haben uns immer gefragt, wie viele dieser Sterne Planeten um sich haben, wie viele dieser Planeten felsig und in der Lage sind, eine Atmosphäre wie unsere zu haben, und wie viele von ihnen den richtigen Abstand zu ihren Sternen haben, um flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zu haben. Dies war für unzählige Generationen etwas, worüber wir uns nur wunderten. Dank der enormen Fortschritte bei den Exoplanetenstudien, die mit dem Aufkommen der Kepler-Raumsonde der NASA am spektakulärsten waren, haben wir jedoch so viel über die dortigen Entwicklungen gelernt:

  • Irgendwo zwischen 80 und 100% der Sterne haben Planeten oder Planetensysteme, die sie umkreisen.
  • Etwa 20–25% dieser Systeme haben einen Planeten in der „bewohnbaren Zone“ ihres Sterns oder den richtigen Ort, an dem sich flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche bildet.
  • und ungefähr 10–20% dieser Planeten sind in Größe und Masse erdähnlich.

Insgesamt gibt es also mehr als 10²² potenziell erdähnliche Planeten im Universum mit den richtigen Lebensbedingungen.

Zuckermoleküle im Gas, das einen jungen, sonnenähnlichen Stern umgibt. Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Calçada (ESO) & NASA / JPL-Caltech / WISE-Team.

Die Situation ist sogar noch besser, denn mit Ausnahme der allerersten Generationen der allerersten Sterne sind praktisch alle mit den für das Leben notwendigen schweren Elementen und Zutaten angereichert. Betrachten wir das interstellare Medium, molekulare Gaswolken, die Zentren ferner Galaxien, Abflüsse massereicher Sterne oder sogar unsere eigene Galaxie, so finden wir die Elemente des Periodensystems - Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium, Schwefel , Phosphor, Kupfer, Eisen und mehr - notwendig für das Leben, wie wir es kennen. Wenn wir in Meteore und Asteroiden unseres eigenen Sonnensystems blicken, finden wir nicht nur diese Elemente, sondern sie sind auch zu organischen Molekülen wie Zucker, Kohlenstoffringen und sogar Aminosäuren konfiguriert. Mit anderen Worten, es gibt nicht nur mehr als 10²² potenziell erdähnliche Planeten im Universum; Es gibt mehr als 10²² potenziell erdähnliche Planeten mit den richtigen Rohstoffen für das Leben!

Bildnachweis: Wikimedia Commons-Benutzer Lucianomendez, unter einer Creative-Commons-Sharealike-Lizenz.

Aber hier sollte unser Optimismus enden, wenn wir wissenschaftlich ehrlich und gewissenhaft sind. Weil es drei große Schritte gibt, die passieren müssen, um eine menschenähnliche Zivilisation zu erhalten:

  1. Der Schritt der Abiogenese, bei dem die mit organischen Prozessen verbundenen Rohstoffe zu dem werden, was wir als „Leben“ erkennen, muss stattfinden.
  2. Das Leben muss Milliarden von Jahren auf einem Planeten überleben und gedeihen, um Mehrzelligkeit, Komplexität, Differenzierung und das, was wir "Intelligenz" nennen, zu entwickeln.
  3. Und schließlich muss dieses intelligente Leben zu einer technologischen Zivilisation werden, die entweder die Möglichkeit erhält, dem Universum seine Präsenz anzukündigen, über seine Heimat hinauszugehen und das Universum zu erkunden, oder die Stufe zu erreichen, in der sie auf andere Formen von Intelligenz achten kann im Universum. Oder optimistischer, alle drei.

Als Carl Sagan 1980 Cosmos vorstellte, hielt er es für angemessen, jedem dieser drei Schritte eine 10-prozentige Erfolgschance einzuräumen. Wenn das richtig wäre, gäbe es mehr als 10 Millionen intelligente, außerirdische Zivilisationen, die es allein in der Milchstraße gegeben hätte!

Eine Sternenkindertagesstätte in der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße. Bildnachweis: NASA, ESA und das Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA / Hubble Collaboration.

Adam Frank argumentiert heute, dass es unrealistisch ist, diesen drei Schritten eine kombinierte Wahrscheinlichkeit von weniger als 10 ^ -22 zu geben, und kommt daher zu dem Schluss, dass es an anderer Stelle im Universum Außerirdische gegeben haben muss. Aber das ist selbst eine absurde Behauptung, die auf keinerlei Beweisen beruht. Abiogenese kann häufig gewesen sein; Es kann mehrere Male allein auf der Erde oder auf dem Mars, Titan, Europa, Venus, Enceladus oder anderswo auch in unserem eigenen Sonnensystem vorgekommen sein. Oder es kann ein so seltener Prozess sein, dass selbst wenn wir hundert Klone einer jungen Erde erschaffen - oder tausend oder eine Million - unsere Welt die einzige ist, auf der es passiert ist.

Strukturen auf dem Meteoriten ALH84001, der marsianischen Ursprungs ist. Einige behaupten, dass die hier gezeigten Strukturen ein uraltes marsianisches Leben sein könnten. Bildnachweis: NASA, 1996.

Und selbst wenn das Leben eintrifft, wie glücklich müssen Sie sein, damit es Milliarden von Jahren überlebt und gedeiht? Wäre eine katastrophale Erwärmung wie die Venus die Norm? Oder ein katastrophales Einfrierszenario wie auf dem Mars? Oder würde sich das Leben die meiste Zeit vergiften, wie es vor zwei Milliarden Jahren beinahe auf der Erde der Fall war? Und selbst wenn Sie Milliarden von Jahren leben müssten, wie oft würden Sie dann so etwas wie die kambrische Explosion erleben, bei der riesige, vielzellige, makroskopische Pflanzen, Tiere und Pilze einen Planeten dominierten? Es könnte relativ häufig sein, wo vielleicht 10% der Versuche es schaffen, oder es könnte selten sein, wo 1-in-1-Million oder sogar 1-in-1-Milliarde näher an den realistischen Gewinnchancen liegen.

Bonobo im San Diego Zoo „fischt“ nach Termiten. Bildnachweis: Wikimedia Commons-Benutzer Mike R, c.c.-by-s.a. 3.0 Lizenz.

Und selbst wenn Sie dorthin gelangen, wie selten ist eine Spezies, die Werkzeuge einsetzt, Technologien entwickelt und Raketen abfeuert, wie ein Mensch? Komplexe Reptilien, Vögel und Säugetiere, die nach vielen Maßstäben als intelligent gelten könnten, gibt es schon seit zig bis hundert Millionen Jahren, aber der moderne Mensch ist vor weniger als einer Million Jahren entstanden, und wir sind nur zu dem geworden, was wir als „technologisch fortschrittlich“ betrachten ”Im letzten Jahrhundert oder zwei. Besteht eine Wahrscheinlichkeit von 10%, dass Sie eine Weltraumzivilisation erreichen, wenn Sie den vorherigen Schritt geschafft haben? Oder ist das eher eins zu tausend, eins zu einer Million, eins zu einer Billion oder noch schlimmer?

Alan Chinchars 1991 Wiedergabe der Raumstation Freedom in orbit. Bildnachweis: NASA.

Die Wahrheit ist: Wir wissen es nicht. Wir wissen, dass das Universum dem intelligenten Leben eine sehr große Anzahl von Chancen in der Größenordnung von 10²² gibt. Und wir wissen, dass es nur eine geringe Wahrscheinlichkeit gibt, von einer Chance im Leben zu einer raumfahrenden, technologisch fortgeschrittenen Zivilisation zu gelangen. Was wir nicht wissen, ist, ob diese Chance etwa 10 ^ -3, 10 ^ -20, 10 ^ -50 oder eine Zahl dazwischen (oder noch schlimmer) ist. Wir wissen, dass ein Leben wie der Mensch zumindest einmal entstanden ist, daher muss die Wahrscheinlichkeit ungleich Null sein. Aber darüber hinaus? Wir brauchen Daten. Und keine Menge an Spekulationen oder Äußerungen werden diese Informationen ersetzen. wir müssen es finden, um es zu wissen. Alles andere ist, trotz der Behauptung der New York Times, nichts anderes als eine Vermutung.

Dieser Beitrag erschien zum ersten Mal bei Forbes und wird Ihnen von unseren Patreon-Unterstützern werbefrei zur Verfügung gestellt. Kommentieren Sie unser Forum und kaufen Sie unser erstes Buch: Beyond The Galaxy!