Die Suche nach Leben auf anderen Planeten beruht mangels Alternativen auf dem, was wir von der Erde kennen. Diese Ausgangslage könnte uns jedoch für radikal andersartige Lebensformen blind machen und so unsere Entdeckungsmöglichkeiten einschränken.
Seit Jahrzehnten analysieren Astronomen die Atmosphären von Exoplaneten auf der Suche nach Gasen wie Sauerstoff oder Methan. Diese Moleküle gelten, wenn sie in großen Mengen vorkommen, als potenzielle Anzeichen biologischer Aktivität. Diese Strategie beruht jedoch auf der Annahme, dass außerirdisches Leben ähnlich funktioniert wie unseres. Darüber hinaus können nicht-biologische chemische Prozesse manchmal dieselben Gase erzeugen, was die Interpretation schwierig und kontrovers macht.
Um diese Grenzen zu überwinden, schlägt ein Forschungsteam unter der Leitung von Sara Walker einen radikal neuen Ansatz vor, der auf der "Assembly Theory" basiert. Diese in der Astrobiologie entwickelte Theorie konzentriert sich nicht auf das Vorhandensein spezifischer Moleküle, sondern auf den Gesamtreichtum der atmosphärischen Chemie. Die Idee ist zu quantifizieren, wie schwierig es ist, die beobachtete Vielfalt der Moleküle zu bilden, und so ein universelleres Kriterium zu liefern, das weniger an unseren eigenen irdischen Vorurteilen gebunden ist.
Jedes Molekül erhält einen sogenannten "Assembly Index", der der minimalen Anzahl an Schritten entspricht, die nötig sind, um es aus einfachen chemischen Bausteinen aufzubauen. Einfache Moleküle können zufällig entstehen, aber hochkomplexe Moleküle, die viele Schritte erfordern, sind ohne einen Selektionsprozess unwahrscheinlich.
Wenn eine Atmosphäre eine große Vielfalt von Molekülen mit hohem Assembly Index enthält und diese Moleküle enge chemische Verbindungen aufweisen, kann dies auf die Anwesenheit einer Lebensform oder sogar Technologie hindeuten, ohne deren genaue Natur vorauszusetzen.
Die Anwendung dieser Methode ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Erdatmosphäre mit denen der Venus, des Mars und von Exoplanetenmodellen zu vergleichen. Sie stellten fest, dass die Erdatmosphäre, unabhängig von Beobachtungsverzerrungen, eine deutlich größere chemische Reichhaltigkeit aufweist. Beispielsweise weist die Erde, obwohl sie und die Venus Zugang zu einem ähnlichen Spektrum chemischer Bindungen haben, eine viel diversere chemische Umwelt auf, wahrscheinlich dank ihrer aktiven Biosphäre, was sie klar unterscheidet.
Die Erforschung von Leben auf Exoplaneten war lange auf die absolute Messung atmosphärischer Komponenten beschränkt.
Quelle: ESA/Hubble
Dieser Ansatz eignet sich besonders für zukünftige Weltraummissionen wie das "Habitable Worlds Observatory" der NASA, das darauf abzielt, erdähnliche Planeten direkt abzubilden. Anstatt eine binäre Antwort zu liefern, würde die Assembly Theory einen Score für die chemische Reichhaltigkeit liefern und Planeten auf einem Spektrum von abiotisch bis biotisch einordnen. Dies könnte zu einfache Interpretationen vermeiden und stützt sich dabei auf Techniken wie die Infrarotspektroskopie, die bereits von Weltraumteleskopen genutzt werden.
Die Assembly Theory eröffnet somit, frei von irdischen Vorannahmen, den Weg zu einer inklusiveren Suche nach Leben. Sie geht davon aus, dass das fast vierzehn Milliarden Jahre alte Universum viele chemische Wege zum Leben ausprobieren konnte. Sie erweitert unsere Horizonte bei der Suche nach Leben bei unseren kosmischen Nachbarn erheblich, ohne ein einziges, auf unserer eigenen Erde basierendes Modell vorzuschreiben.
Quelle: arXiv