Außerirdisches Leben: Biosphäre wie auf Erde auf Exoplaneten nur selten möglich

Auch auf habitablen Exoplaneten dürften die Verhältnisse deutlich seltener die Entstehung von erdähnlichem Leben ermöglichen als bislang angenommen. Zu diesem Ergebnis ist eine Forschungsgruppe um Giovanni Covone von der Universität Neapel bei der Analyse der Voraussetzungen für sauerstoffbasierte Photosynthese gekommen. Auf keinem einzigen der uns bekannten fast 5000 Exoplaneten – von denen aktuell 60 als potenziell habitabel gelten – könnte demnach auch nur theoretisch eine umfangreiche Biosphäre entstehen, die wie auf der Erde auf oxygener Photosynthese beruht. Sie konnten demnach nur einen einzigen finden, der den ermittelten Voraussetzungen möglicherweise zumindest nahekommt – Kepler-442b.

Flüssiges Wasser reicht nicht

Seit Anfang der 1990er-Jahre die ersten Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems gefunden wurden, rückte die Frage nach einer möglichen zweiten Erde in den Vordergrund. Eingeführt wurde dann das Konzept der habitablen Zone, also jenes Bereichs um einen Stern, in dem auf einem Gesteinsplaneten flüssiges Wasser vorkommen könnte – die wohl wichtigste Voraussetzung für die Entstehung des Lebens auf der Erde. Wie groß die Spannbreite aber auch in dieser Zone ist, verdeutlicht die Tatsache, dass im Sonnensystem nicht nur die Erde, sondern auch der lebensfeindliche Mars und je nach Definition sogar die Venus in dieser Zone liegen. Mit der Einbeziehung der Frage danach, ob dort eine reiche Biosphäre entstehen könnte, erweitert das Team um Covone die Definition nun – und grenzt die Zone damit gleichzeitig deutlich ein.

Das Forscherteam hat sich der Frage gewidmet, wie viel Energie bekannte Exoplaneten von ihrem Stern abbekommen und ob Organismen, wie wir sie von der Erde können, damit effizient Nährstoffe und molekularen Sauerstoff produzieren könnten. Beides seien elementare Bausteine für Leben, wie wir es kennen, begründen sie ihren Ansatz nun. Ist ein Stern nur halb so heiß, wie unsere Sonne, kann auf einem möglichen Exoplaneten nicht genug Strahlung in der richtigen Wellenlänge ankommen, haben sie ermittelt. Oxygene Photosynthese wäre dort möglich, aber für eine reiche Biosphäre würde es nicht reichen. Auf Exoplaneten um die besonders zahlreichen, aber noch kühleren Roten Zwergsterne, würde dagegen nicht einmal genug Strahlung ankommen, um die Photosynthese überhaupt einzuleiten.

Sterne, die heißer sind als unsere Sonne, würden derweil zwar auch deutlich mehr Strahlung auf mögliche Exoplaneten schicken, aber normalerweise würden sie gleichzeitig nicht alt genug, um Leben die Zeit zur Entstehung und Entwicklung zu geben. Insgesamt deute ihre Arbeit darauf hin, dass erdähnliche Bedingungen auf anderen Planeten noch deutlich seltener sein könnten, als bislang erhofft, meint Covone. Ihre Studie ziehe deutliche Grenzen für wichtige Parameter und lege "unglücklicherweise" nahe, dass diese ziemlich eng seien. Die vollständige Forschungsarbeit ist im Fachmagazin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschienen.

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(mho)