Astronomiemuseum der Sternwarte Sonneberg

Schöpfer und Linkshänder

Außerirdisches Leben zwischen Physik und Science Fiction

von Roland Wozniak, erschienen im "Freien Wort" am 7. 11. 2008

Dicht drängten sich die parkenden Fahrzeuge rund um die Sternwarte, ein erstes Anzeichen dafür, dass es zum Vortrag am Montagabend um ein besonderes Thema ging. Der Vortragssaal des Astronomiemuseums war bis auf den letzten Platz gefüllt. Interessiert lauschten die Besucher den Ausführungen von Monika Maintz von der Astronomieschule in Heidelberg. Es ging um außerirdisches Leben, zwischen Physik und Science Fiction.

Wissenschaftlich, analytisch erschloss Frau Dr. Maintz das Thema und verstand es gleichzeitig, ihre Erkenntnisse in einer lebhaften, allgemeinverständlichen Sprache zu vermitteln. „Das Leben auf der Erde ist das einzige, was wir kennen. Man muss aber eine Vorstellung haben, um zu wissen nach was man sucht und zu wissen, wo man sucht", so die Astronomin. Als Basis gilt eine allgemeingültige Definition von Leben, herunter gebrochen auf eine Minimierung, um keine Lebensform bei der Suche auszuschließen. So betrachten die Astronomen Leben, als ein chemisches System, welches fähig ist zur Reproduktion und zur Evolution.

Es ging um die Frage, wie ist das Leben hier entstanden und wie könnte es anderswo sein. Als lebenswichtige Faktoren zur Entwicklung irdischen Lebens sieht die Wissenschaft das Vorkommen von Wasser, in flüssiger Form, von Kohlenstoff und von einer Energiequelle an.

Laut Erkenntnissen der Astronomie entstand die Erde vor 4,5 Milliarden Jahren, die ältesten Fossilien, die man fand, sind 3,8 Milliarden Jahre alt, jener Zeitpunkt als sich die Erdoberfläche abkühlte und erste Steine entstanden. Früheres Leben lässt sich nicht nachweisen, aber es könnte durchaus schon vorhanden gewesen sein. Die ersten Mikroorganismen bedienten sich vermutlich schon der Photosynthese und es begann die Produktion von Sauerstoff. Vor rund 2,5 Milliarden Jahren waren die Cyanobakterien damit beschäftigt, die Uratmosphäre in unsere heutige sauerstoffhaltige Atmosphäre zu verwandeln, es entstanden die ersten Einzeller. Erst vor einer Milliarde Jahren gab es auf der Erde erste Mehrzeller.

„Leben braucht viel Zeit um sich zu entwickeln", so Monika Maintz. Irdisches Leben, bei seiner Artenvielfalt, hat einheitlich als kleinsten Baustein die Zelle. Diese ist aus wenigen grundlegenden Molekülen aufgebaut, der Aminosäure, diese bildet die Proteine, die Nukleinsäure bildet die DNA und der Zucker ist zuständig für die Energie. Die DNA speichert und gibt die genetische Information weiter, dabei kommt es zu Fehlern bei der Reduplikation, es entstehen Mutationen, also Fehlbildungen. So manche Mutation, erwies sich als überlebensfähiger, als das Original. So beruht die Evolution, die Weiterentwicklung des Lebens, auf Fehlern im System. Ableiten lässt sich, dass alle heute bekannten Lebewesen aus demselben Urorganismus hervor gingen.

Von der großen Anzahl an vorhandenen Aminosäuren, werden nur rund 20 für den Aufbau der Proteine verwendet. Es gibt zwei grundlegende Aminosäure-Formen, rechtshändige und linkshändige. Im Aufbau der Atome sind beide identisch, allerdings die Moleküle sind spiegelsymmetrisch aufgebaut. Obwohl es eine gleiche Anzahl von links- und rechtshändigen Aminosäuren gibt, ist in allen irdischen Lebensformen nur die linkshändige Aminosäure anzutreffen.

Mit diesen Grundtheorien ausgestattet und der Analyse der vorhandenen Elemente im Universum, geht die Wissenschaft seit Jahrzehnten auf die Suche, nach außerirdischen Lebensformen. Bereits in den 50er-Jahren gab es Experimente mit einer so genannten Ursuppe, plus Wasser, elektrischer Entladung und UV-Licht, um so den Anfängen des Lebens auf die Spur zu kommen.

Bereits nach einer Woche kam es zur Bildung komplizierter Moleküle, unter anderen auch zur Bildung von Aminosäuren, Nukleinsäuren und Zucker. Quasi Frankenstein-Experimente auf wissenschaftlichem Niveau. Heute kennt man über 170 extrasolare Planeten, also Planeten, die sich außerhalb unseres Sonnensystems befinden. Dabei ist man derzeit nur in der Lage ferne Objekte, in Größenordnungen unseres Jupiters zu finden, für kleinere erdähnliche Planeten fehlt noch die Nachweismethode. Es gilt auf der Suche nach außerirdischem Leben die Anforderungen an die Sterne zu berücksichtigen. Diese müssen alt sein. Solche Sterne, die gerade einmal rund zehn Millionen Jahre existieren und dann wieder verglühen, reichen nicht aus um den komplexen Vorgang von Leben hervorzubringen. Die Sterne dürfen nicht zu kalt sein und müssen über die richtige Metallhäufigkeit verfügen, damit es auf den Planeten auch zur Bildung einer Gesteinsoberfläche kommen kann. In Abhängigkeit von der Masse des jeweiligen Sterns gibt es so genannte habitable Zonen, wo Leben denkbar wäre, in unserem Sonnensystem verläuft diese habitable Zone zwischen Venus und Mars. Aber auch weit ab davon im äußeren Bereich des Sonnensystems, gibt es einen Ort wo Leben denkbar wäre, auf dem Jupitermond Europa. Zwischen den Gravitationskräften des Riesen Jupiter und der anderen Jupitermonde, wird dieser durch eine Gezeitenwirkung regelrecht durch geknetet.

Durch diese innere Bewegung entsteht Energie und obwohl an der Oberfläche gefroren, gibt es im Inneren dieses Jupitermondes flüssiges Wasser. Dr. Maintz sieht dies als Beispiel, das auch außerhalb der gedachten Modellregionen Leben möglich wäre. Denkbar wären auch gänzlich andere Lebensformen, so gibt es Modelle, die als flüssiges Lösungsmittel Ethan oder Methan annehmen, anstelle der linkshändigen Aminosäure, rechtshändige vermuten und statt der Kohlenstoffchemie, Silizium andenken und die Alternative zu Phosphor wäre in diesem Modell Arsen. Seit Jahrzehnten sucht die Menschheit im All nach Zeichen von Leben, dabei werden Radiosignale ebenso gesucht wie kurze starke Lichtimpulse oder wiederkehrende Frequenzen. Von der Beantwortung der letzten Fragen ist man noch weit entfernt, wie ist das mit der Universalität der Naturgesetze, entwickelt sich Leben zwangsläufig, wenn die Bedingungen dafür da sind.

Fest steht, dass die physikalischen Entwicklungen im Universum überall den gleichen physikalischen Gesetzen folgen, aber gilt dies auch für die Biologie? "Das Weltall ist riesig, in ca. 200 Milliarden Galaxien, gibt es ungefähr 10 hoch 22 Sterne, eine Zahl, die selbst für Astronomen utopisch klingt". Maintz: "Man sucht nur nach dem was man kennt, dabei übersieht man vielleicht wesentliches und dann hindert uns noch unser menschlicher Mittelpunktswahn." Monika Maintz ist davon überzeugt, "Das Weltall muss voll sein, von Leben, auch von intelligentem Leben."