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Zeitfragen | Beitrag vom 01.10.2020

WeltraumforschungDie Suche nach Leben im All

Von Dirk Lorenzen

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Die Oberfläche des Planeten Venus  (picture alliance / Stock Photo / Helga Lade)
Die Venus gilt als unwirtlich - trotzdem haben Forscherinnen nun Anzeichen für mögliches Leben auf dem Planeten entdeckt. (picture alliance / Stock Photo / Helga Lade)

Kürzlich hat ein internationales Forscherteam von möglichen Lebensspuren in der Gashülle des Planeten Venus berichtet. Doch sicher ist bisher nur eines: Der Nachweis von Leben auf Himmelskörpern ist äußerst schwierig.

"Wir haben Spuren des Gases Phosphan in der Atmosphäre unseres Nachbarplaneten Venus entdeckt. Das ist für uns sehr aufregend, denn Phosphan entsteht auf der Erde durch Mikroorganismen, die in einer Umgebung leben, in der es keinen Sauerstoff gibt. Womöglich gibt es also irgendeine Art lebender Organismen in den Wolken der Venus."

Jane Greaves, Radioastronomin an der Universität von Cardiff in Wales, hat mit ihrem Team mit Radioteleskopen die Wolkendecke der Venus erforscht – und ganz speziell nach Monophosphan gesucht, meist einfach Phosphan genannt. Das ist ein giftiger Stoff, zu dem sich ein Phosphor-Atom und drei Wasserstoff-Atome verbinden.

Die Venus – nicht gerade lebensfreundlich

Nur eines von 50 Millionen Teilchen in der Venusatmosphäre ist ein Phosphan-Molekül. Dennoch geraten die Fachleute darüber in helle Aufregung. Dabei erscheint die Venus mit rund 500 Grad Celsius an der Oberfläche und fast 100 Mal stärkerem Druck als auf der Erde alles andere als lebensfreundlich, erklärt Sara Seager, Astrophysikerin am renommierten MIT in den USA.

"Über Leben in der Venus-Atmosphäre wird seit mehr als 50 Jahren spekuliert. Die Venus war früher kühler und es gab dort flüssige Ozeane. Dann schlug ein katastrophaler Treibhauseffekt zu, der das Wasser verdampfen ließ. Die Temperaturen stiegen so stark an, dass auf der Oberfläche Leben völlig unmöglich wurde. Sollten aber die Lebensformen auf der Venus rund 50 Kilometer hoch in die Atmosphäre aufgestiegen sein, so könnten sie dort bis heute überlebt haben."

Phosphan – ein mysteriöser Stoff

Die entscheidende Frage ist nun, wie das Phosphan auf der Venus entsteht. Auch Vulkanausbrüche setzen dieses Gas frei, es wird zum Teil von einschlagenden Meteoriten angeliefert und könnte sich auch durch Blitze in den Venuswolken bilden. Doch die Fachleute sind sich einig, dass diese bekannten nicht-biologischen Quellen des Phosphans noch viel weniger Teilchen produzieren würden als die beobachtete Menge. Das heißt aber nicht zwingend, dass das Phosphan durch den Stoffwechsel von Mikroben entsteht – womöglich hat man bisher einige andere Quellen schlicht übersehen. Dazu kommt, räumt Sara Seager ein, dass das Phosphan selbst auf der Erde ein recht mysteriöser Stoff ist.

"Wir wissen nicht genau, welche Lebensformen auf der Erde Phosphan produzieren. Wie viele andere bin ich hundertprozentig überzeugt, dass Leben auf der Erde Phosphan entstehen lässt, aber welche Mikroben das genau sind, ist unklar. Auch die Biologen tappen noch im Dunkeln, welche biochemischen Prozesse dieses Gas bilden. Wir hoffen, dass unsere Beobachtungen nun zu weiterer Forschung anregen."

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Kurioserweise gilt Phosphan dennoch seit einigen Jahren als fast idealer Bio-Marker, also als chemischer Stoff, der auf anderen Planeten ein Zeichen für die Existenz von Leben sein könnte. Doch wenn schon Sara Seager nicht genau weiß, was es mit dem Phosphan auf sich hat, dann weiß es kaum jemand. Sie gehört zu den weltweit profiliertesten Forscherinnen, wenn es um Exoplaneten geht – und mögliches Leben auf diesen fernen Welten.

"Wir untersuchen jedes Gas, das für Leben auf Exoplaneten sprechen könnte. Aber alle diese Stoffe sind extrem schwer zu beobachten. Auch mit dem James-Webb-Weltraumteleskop bräuchte man womöglich rund 100 Stunden Beobachtungszeit um die Phosphan-Spuren auf Exoplaneten zu finden."

Mehr Planeten, mehr Plätze für Leben

Das neue Weltraumteleskop soll in etwa zwei Jahren starten – und dann auch bei der Suche nach Leben helfen. Die Fachleute betrachten die Phosphan-Messung in den Venuswolken mit gemischten Gefühlen. Einerseits ist es vielleicht ein Hinweis auf Mikroben – andererseits könnten weitere Beobachtungen, etwa von Raumsonden vor Ort, zeigen, dass Phosphan keineswegs ein Zeichen für Leben ist. Dabei wird für die Astronominnen und Astronomen derzeit immer deutlicher, dass es im All an vielen Stellen Leben geben könnte.

"Wir wissen inzwischen, dass praktisch alle Sterne Planeten haben. Wir wissen, dass felsige Planeten wie die Erde oder die Venus weit verbreitet sind. Eine ganze Generation an Fachleuten arbeitet an künftigen Teleskopen, Beobachtungsstrategien und theoretischen Überlegungen, um Leben auf Exoplaneten aufzuspüren. Es geht immer um Gase in der Atmosphäre, die nur durch Leben entstehen können."

Immer mehr Planeten sind fast zwangsläufig auch immer mehr Plätze für Leben im All. Denn unsere Erde wird in den schier unendlichen Weiten des Kosmos kaum der einzige Ort sein, an dem alles gepasst hat, um aus chemischen Prozessen biologische werden zu lassen.

Die Erde ist kein kosmischer Zufall

Leben braucht eine Energiequelle, also Licht oder Wärme, es braucht flüssiges Wasser und die richtigen chemischen Elemente, erklärt Cynthia Phillips vom Astrobiologie-Institut der NASA. Ohne diese drei Komponenten ist Leben nicht möglich. Umgekehrt scheint aber auch zu gelten: Sobald diese drei Dinge zusammenkommen, ist Leben fast ein Automatismus.

"Wir wissen immer noch nicht, wie genau das Leben auf der Erde angefangen hat. Aber anhand der Fossilien sehen wir, dass es sehr schnell losgegangen ist. Die Erde ist bisher natürlich unser einziger bekannter Fall. Doch unsere Funde hier und theoretische Überlegen deuten an, dass das Leben sofort begonnen hat, als es möglich war."

Auch wenn es "sofort" begonnen haben mag: Die Entwicklung des Lebens vollzog sich langsam, auf der Erde über Milliarden Jahre. Doch die Grundlagen – Energie, Wasser und die richtige Chemie – gibt es im All an zahllosen Stellen. Hielt die Fachwelt einst das Leben auf unserer Erde für eine Art kosmischen Lottogewinn, etwas fast einzigartiges, so gehen nun viele davon aus, dass es im Universum nur so wimmelt von Leben – aber der Nachweis ist noch immer nahezu unmöglich. Phosphan könnte die einst großen Hoffnungen enttäuschen.

Wenn sich aber doch der Ursprung des Phosphans auf der Venus nur durch Mikroben erklären lässt, dann wäre das ein enormer Durchbruch. Denn wenn Leben in der Hölle der Venus möglich ist, dann muss es wirklich fast überall im Kosmos zu finden sein.

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