Wir leben in einem goldenen Zeitalter für die Erforschung des Weltraums. Wissenschaftler sammeln massive Mengen an neuen Informationen und wissenschaftlichen Erkenntnissen in einem Rekordtempo. Doch die uralte Frage bleibt unbeantwortet: Sind wir allein?
Neue Teleskop-Technologien, einschließlich raumbasierter Tools wie dem James Webb Telescope, haben es uns ermöglicht, Tausende von potenziell bewohnbaren Exoplaneten zu entdecken, die das Leben wie das auf der Erde unterstützen könnten.
Gravitationswellendetektoren haben eine neue Möglichkeit für die Erkundung von Weltraum eröffnet, indem er Raumzeitverzerrungen erfasst, die durch schwarze Löcher und Supernovae-Millionen von Lichtjahren verursacht wurden.
Gewerbeflächenunternehmen haben diese Fortschritte weiter beschleunigt, was zu zunehmend ausgefeilten Raumfahrzeugen und wiederverwendbaren Raketen führte, was eine neue Ära in der Weltraumforschung bedeutet.
Die Osiris-Rex-Mission der NASA landete erfolgreich auf Asteroiden Bennu, als sie 207 Millionen Meilen von der Erde entfernt war und Fels- und Staubproben zurückbrachte.
Mehrere Länder haben die Fähigkeit entwickelt, Roboter auf dem Mond und auf dem Mars einzusetzen, mit Plänen, Menschen in Zukunft an diese himmlischen Körper zu schicken.
Ein zentraler Treiber all dieser ehrgeizigen Bemühungen ist immer noch die grundlegende Frage, ob das Leben woanders im Universum existiert oder jemals existiert.
Leben definieren
Das Leben zu definieren ist überraschend herausfordernd. Während wir intuitiv lebende Organismen als Leben anerkennen, bleibt eine genaue Definition schwer fassbar. Wörterbücher bieten verschiedene Beschreibungen an, wie die Fähigkeit, Reize zu wachsen, zu reproduzieren und auf Stimuli zu reagieren.
Aber selbst diese Definitionen können mehrdeutig sein.
Eine umfassendere Definition betrachtet das Leben als ein selbsttragendes chemisches System, das Informationen verarbeiten und einen Zustand mit geringer Entropie mit geringer Störung oder Zufälligkeit aufrechterhält.
Lebewesen erfordern ständig Energie, um ihre molekulare Organisation aufrechtzuerhalten und ihre hoch organisierten Strukturen und Funktionen aufrechtzuerhalten. Ohne diese Energie würde das Leben schnell in Chaos und Verfall zurückgreifen. Diese Definition umfasst die dynamische und komplexe Natur des Lebens und betont seine Fähigkeit, sich anzupassen und sich weiterzuentwickeln.
Das Leben auf der Erde basiert, wie wir es derzeit verstehen, auf dem Zusammenspiel von DNA, RNA und Proteinen. DNA dient als Blaupause des Lebens und enthält die genetischen Anweisungen, die für die Entwicklung, Überleben und Reproduktion eines Organismus erforderlich sind. Diese Anweisungen werden in Nachrichten umgewandelt, die die Produktion von Proteinen, die Arbeitspferde der Zelle leiten, die für eine Vielzahl von Funktionen verantwortlich sind.
Dieses komplizierte System der DNA -Replikation, der Proteinsynthese und der zellulären Prozesse – alle basierend auf langen Molekülen, die durch Kohlenstoffatome verbunden sind – ist für das Leben auf der Erde von grundlegender Bedeutung. Das Universum kann jedoch Lebensformen auf der Grundlage völlig unterschiedlicher Prinzipien und Biochemistrien beherbergen.
Etwas anderes als Kohlenstoff
Das Leben an anderer Stelle könnte verschiedene Elemente als Bausteine verwenden. Silizium mit seinen chemischen Ähnlichkeiten mit Kohlenstoff wurde als potenzielle Alternative vorgeschlagen.
Wenn sie existieren, können Lebensformen auf Siliziumbasis einzigartige Eigenschaften und Anpassungen aufweisen. Zum Beispiel könnten sie stützende Strukturen auf Siliziumbasis verwenden, die zu Knochen oder Schalen in Carbon-basierten Organismen analog sind.
Obwohl auf der Erde noch nicht auf Silizium basierende Organismen gefunden wurden, spielt Silizium in vielen bestehenden Lebensformen eine wichtige Rolle. Es ist eine wichtige sekundäre Komponente für viele Pflanzen und Tiere, die strukturelle und funktionelle Rollen dienen. Zum Beispiel haben Diatome, eine Art von Algen im Ozean, glasige Zellwände aus transparentem Siliziumdioxid.
Dies macht keine Diatomeen auf Siliziumbasis-Lebensformen, aber es beweist, dass Silizium tatsächlich als Baustein eines lebenden Organismus fungieren kann. Aber wir wissen immer noch nicht, ob Lebensformen auf Siliziumbasis überhaupt existieren oder wie sie aussehen würden.
Die Ursprünge des Lebens auf Erden
Es gibt konkurrierende Hypothesen darüber, wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Eine davon ist, dass die Bausteine des Lebens auf oder in Meteoriten geliefert wurden. Das andere ist, dass diese Bausteine durch Geochemie in der frühen Umgebung unseres Planeten spontan zusammengekommen sind.
Es wurde tatsächlich festgestellt, dass Meteoriten organische Moleküle, einschließlich Aminosäuren, die für das Leben wesentlich sind. Es ist möglich, dass organische Moleküle im tiefen Raum gebildet wurden und dann von Meteoriten und Asteroiden auf die Erde gebracht wurden.
Andererseits hätten geochemische Prozesse auf der frühen Erde, wie sie in warmen kleinen Teichen oder in hydrothermalen Lüftungsschlitzen tief im Ozean auftreten, auch die notwendigen Bedingungen und Zutaten für das Leben liefern können.
Es war jedoch noch kein Labor in der Lage, einen umfassenden, bestimmten Weg zur Bildung von RNA, DNA und dem ersten zellulären Leben auf der Erde zu präsentieren.
Viele biologische Moleküle sind chiral, was bedeutet, dass sie in zwei Formen existieren, die Spiegelbilder voneinander wie linke und rechte Hände sind. Während sowohl linke als auch rechtshändige Moleküle typischerweise in gleichen Mengen auf natürliche Weise hergestellt werden, haben jüngste Analysen von Meteoriten eine leichte Asymmetrie gezeigt, die die linkshändige Form um bis zu 60 Prozent bevorzugen.
Diese Asymmetrie in räumlich abgeleiteten organischen Molekülen wird auch in allen Biomolekülen auf der Erde (Proteine, Zucker, Aminosäuren, RNA und DNA) beobachtet, was darauf hindeutet, dass sie aus dem leichten Ungleichgewicht aus dem Raum entstanden sein könnte, was die Theorie stützt, dass das Leben auf der Erde einen außerirdestrischen Ursprung ist.
Lebensschancen
Das in vielen organische Molekülen beobachtete leichte Ungleichgewicht in der Chiralität könnte ein Indikator dafür sein, dass das Leben auf der Erde durch die Abgabe von organischen Molekülen durch außerirdische Lebensdauer stammt. Wir könnten durchaus Nachkommen des Lebens sein, die anderswo stammen.
Die Drake -Gleichung, die 1961 vom Astronomen Frank Drake entwickelt wurde, bietet einen Rahmen für die Schätzung der Anzahl der erkennbaren Zivilisationen in unserer Galaxie.
Diese Gleichung enthält Faktoren wie die Sternentstehungsrate, den Bruchteil von Sternen mit Planeten und berechnet den Bruchteil dieser Planeten, auf denen intelligentes Leben auftreten kann. Eine optimistische Schätzung, die diese Formel unter Verwendung dieser Formel legt, legt nahe, dass nur 12.500 intelligente außerirdische Zivilisationen auf milchigem Weg existieren könnten.
Das Hauptargument für das außerirdische Leben bleibt probabilistisch: Angesichts der schiere Anzahl von Sternen und Planeten scheint es sehr unwahrscheinlich, dass das Leben anderswo nicht entstanden wäre.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Menschheit die einzige technologische Zivilisation im beobachtbaren Universum ist, wird als weniger als jeder 10 Milliarden Billionen beträgt. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Zivilisation auf einem einzelnen bewohnbaren Planeten entwickelt, besser als einer von 60 Milliarden.
Mit geschätzten 200 Milliarden Billionen Sternen im beobachtbaren Universum ist die Existenz anderer technologischer Arten höchstwahrscheinlich und möglicherweise sogar in unserer milchigen Art und Weise.
