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Ist die Erde ein Unikat?
Wenn Frank Drake, 75, nachts zum Himmel aufschaut, sieht er nicht einfach nur Sterne – er sieht in seiner Fantasie 10.000 bewohnte Welten. Seit mehr als vier Jahrzehnten sucht der amerikanische Radioastronom nach Signalen außerirdischer Intelligenzen, und er ist davon überzeugt, dass sie irgendwo da draußen sein müssen und dass die Menschheit schon bald Kontakt mit ihnen aufnehmen wird.
Das Thema bewegt Denker und Forscher seit Jahrtausenden. Bereits im 4. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung schrieb Metrodoros von Chios, ein Schüler des Philosophen Demokrit, das unbegrenzte Universum sei bevölkert von einer unbegrenzten Vielzahl unterschiedlicher Welten. Für ähnliche Überzeugungen starb der italienische Naturphilosoph Giordano Bruno noch zu Beginn des 17. Jahrhunderts auf dem Scheiterhaufen der Inquisition in Rom.
Ist die Erde ein Unikat?
Doch seither hat die Frage, ob die Erde samt ihren Bewohnern ein Unikat in den Weiten des Alls ist oder ob es anderswo noch erdähnliche, vielleicht sogar bewohnte Planeten geben könnte, Philosophen wie Astronomen nicht mehr losgelassen. Schon als junger Physiker glaubte Frank Drake fest an die zweite Möglichkeit. Und so unternahm er als einer der Ersten den Versuch, mit hochwertiger Technik systematisch Beweise dafür zu sammeln. Er startete ein Experiment, das bis heute andauert.
Früh erkannte Drake, dass die Radioastronomie ein Weg sein könnte, um intelligentes Leben in anderen Sternensystemen zu entdecken. Seine Überlegung: Jede technische Zivilisation gelangt im Laufe ihrer Entwicklung an den Punkt, wo sie die Wellen des elektromagnetischen Spektrums zur Kommunikation einsetzt.
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Wie aber sollten diese Signale zu erkennen sein? Und vor allem: Wo müsste man mit der Suche beginnen? Frank Drake entschied sich für unsere unmittelbare galaktische Nachbarschaft: Im Jahr 1960 richtete er die 26 Meter große Antennenschüssel des Radioastronomie-Observatoriums von Green Bank, West Virginia auf die nahen, sonnenähnlichen Sterne Tau Ceti (11,9 Lichtjahre entfernt) und Epsilon Eridani (10,5 Lichtjahre entfernt). Doch das Projekt blieb ergebnislos, und die Messungen wurden nach drei Monaten wieder eingestellt.
Signal braucht zwölf Jahre zur Erde
Aber der Anfang war gemacht, und im Jahr darauf trafen sich in Green Bank Wissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen zu einer Konferenz, um über die Möglichkeit zu diskutieren, außerirdische Intelligenzen mithilfe der Radioastronomie zu finden. Aus der anfangs als Spleen belächelten Idee einzelner Astronomen wurde innerhalb von zehn Jahren ein zwar kleiner, aber anerkannter Bereich der astronomischen Forschung, den man SETI nannte: "Search for Extra-Terrestrial Intelligence", Suche nach außerirdischer Intelligenz.
Signal braucht zwölf Jahre zur Erde
Das Verfahren, mit dem Wissenschaftler seither vernunftbegabte Wesen im All aufzuspüren versuchen, folgt einem einfachen Gedanken: Weil sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, würde beispielsweise ein aus der Nähe von Tau Ceti abgestrahltes Signal für den Weg zur Erde fast zwölf Jahre benötigen. Umgekehrt könnte eine technische Zivilisation, die weiter als 100 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, von der Menschheit noch gar nichts wissen – denn seit etwa 100 Jahren versenden die Menschen überhaupt erst Informationen mittels Radiowellen.
1984 wurde auf Drakes Initiative in Mountain View, Kalifornien, das SETI-Institut gegründet: eine private, gemeinnützige Einrichtung, die den Ursprung und die Verbreitung von Leben im Universum erforschen und erklären will. Bei ihrer Fahndung nach Außerirdischen nutzen die SETI-Wissenschaftler unter anderem eins der größten Radioteleskope der Welt in Arecibo auf Puerto Rico. Bei der Auswertung der dort anfallenden Datenmengen helfen mehr als fünf Millionen PC-Besitzer: Ein kostenlos im Internet bereitgestelltes, kleines Programm durchforstet Datensätze, die paketweise auf die Privat-PCs übermittelt wurden, nach verdächtigen Signalen.
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Sterne nach Lebenszeichen abhorchen
Allerdings steht die Arecibo-Antenne den Jägern der Außerirdischen nicht ständig zur Verfügung. Auch deshalb errichtet das SETI-Institut derzeit gemeinsam mit der Berkeley University im Nordosten Kaliforniens eine gewaltige Empfangsanlage mit 350 Antennen, die vor allem der SETI-Forschung dienen soll. Nach der Fertigstellung 2008 wird das Teleskop eine Million Sterne auf Millionen von Frequenzkanälen systematisch nach gefunkten Lebenszeichen abhorchen können.
Pro Jahr entstehen sieben Sonnen
Die Erfolgsaussichten einer solchen Suche abzuschätzen, das versuchte Frank Drake bereits 1961. Mit der "Drake-Gleichung" schuf er eine Formel, dank welcher sich die Zahl der technisch fortgeschrittenen Zivilisationen in der Milchstraße annähernd berechnen ließe, wenn sie eines Tages nicht mehr – wie heute – vor allem aus Unbekannten bestünde.
Halbwegs bekannt sind lediglich zwei Größen dieser Formel: die Entstehungsrate neuer Sterne in der Milchstraße und die Zahl der Planetensysteme: Nach neuesten Erkenntnissen bringen die Gaswolken der Galaxis pro Jahr durchschnittlich sieben neue Sonnen hervor, und schätzungsweise fünf bis zehn Prozent aller Sterne sind von Planeten umgeben.
Andere Planeten mit Intelligenz
Dagegen weiß nach dem derzeitigen Forschungsstand niemand, wie viele von diesen für Lebewesen geeignet sind, mit welcher Wahrscheinlichkeit sich auf einem Planeten überhaupt Leben und schließlich Intelligenz entwickeln. Denn das Gebiet in der Milchstraße, in dem sich erdähnliche Planeten bilden könnten, ist begrenzt: ein Ring zwischen Mitte und äußerem Rand, in dem die dafür nötigen schweren Elemente vorkommen. Zu weit außen gibt es davon nicht genug, und zu weit in der Mitte ist die Galaxis zu unruhig.
Auftrieb erhielt die SETI-Forschung vor zehn Jahren, als die Schweizer Astronomen Didier Queloz und Michel Mayor den ersten Planeten in der Umlaufbahn um einen sonnenähnlichen Stern aufspürten: Er umkreist den 50 Lichtjahre entfernten Stern 51 Pegasi. Erstmals war bewiesen, dass unser Sonnensystem keine Ausnahme ist und auch andere Sterne von Planeten umrundet werden.
Auf indirekte Nachweismethoden angewiesen
Allerdings zeigen die bislang entdeckten Exoplaneten kaum Ähnlichkeiten mit jenen in unserem Sonnensystem. Und dass es auf ihnen höheres Leben gibt, ist wegen der dort herrschenden Bedingungen ebenfalls wenig wahrscheinlich. Das Problem beim Nachweis von Exoplaneten liegt im beschränkten Instrumentarium, das den Astronomen auf der Erde zur Verfügung steht. Weil derart weit entfernte Planeten zu schwach leuchten, um neben den hellen Sternen selbst in großen Teleskopen sichtbar zu sein, sind die Wissenschaftler auf indirekte Nachweismethoden angewiesen.
Erdähnliche Planeten nicht entdeckt
Dennoch gelingt es ihnen immer häufiger, selbst kleinere Planeten aufzuspüren. Ende 2005 entdeckten Astronomen an der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile in der Nähe eines 20,5 Lichtjahre entfernten Zwergsterns im Sternbild Waage einen Planeten von der Masse des Neptun. Er braucht für eine Sonnenumrundung nur 5,4 Tage, denn er ist durchschnittlich gerade einmal sechs Millionen Kilometer von seinem Zentralgestirn entfernt; das ist etwa ein Zehntel des Abstandes zwischen unserer Sonne und Merkur. Das bislang kleinste bekannte Exemplar ist ein Planet mit dem etwas sperrigen Namen OGLE-2005-BLG-390Lb. Er hat nur die 5,5fache Masse der Erde (Jupiter: 320fache Erdmasse) und umkreist einen rund 22.000 Lichtjahre entfernten Stern im Schützen. Zehn Jahre benötigt der Planet für einen Umlauf um den Mutterstern, hat wahrscheinlich eine Oberflächentemperatur von minus 220 Grad Celsius. Damit scheidet er als Heimat für höheres Leben aus.
Erdähnliche Planeten nicht entdeckt
Erdähnliche Planeten in einer Distanz zu ihrem Stern, die etwa die Existenz von flüssigem Wasser oder die Bildung einer Atmosphäre zuließe, haben Astronomen bislang noch nicht entdeckt. Selbst in dem Fall aber, dass nur wenige Sterne erdähnliche Planeten haben sollten: Angesichts von über 100 Milliarden Sonnen allein in unserer Milchstraße könnte es gleichwohl Zehntausende lebensfreundlicher Welten geben. Bleibt die Frage, ob günstige Bedingungen immer auch zur Entstehung von Leben führen – und zu intelligenten Wesen mit einer technischen Zivilisation. Die Erde war immerhin drei Milliarden Jahre lang nur von Bakterien bevölkert, ehe sich Pflanzen und Tiere entwickelten.
Viele Wissenschaftler glauben deshalb, dass die Entstehung komplexen Lebens nur ein seltenes, von vielen Zufällen abhängiges Ereignis sei. So hat die Erde einen großen Mond, der mit seiner Anziehungskraft ihre Rotationsachse stabilisiert, wodurch das Klima über lange Zeiten relativ konstant geblieben ist. Sie hat zudem die nötige Masse, um eine Atmosphäre zu halten, und ein stabiles Magnetfeld, das die Erdoberfläche vor der kosmischen Strahlung schützt. Darüber hinaus ist der Riesenplanet Jupiter so günstig positioniert, dass er die Erde vor allzu häufigen Kometeneinschlägen bewahrt.
Und schließlich hat unser Planet auch die richtige Entfernung zur Sonne, um flüssiges Wasser und damit Leben zu ermöglichen. Forscher wie Frank Drake halten es trotz dieser so unterschiedlichen Ausgangssituationen für denkbar, dass sich die Evolution anderswo ganz ähnlich abgespielt und zu dem gleichen Endergebnis geführt habe: der Entstehung intelligenten Lebens.
