Die Suche nach extraterrestrischem Leben hat die Menschheit seit jeher fasziniert. Während viele Planeten und Monde in unserem Sonnensystem und darüber hinaus untersucht werden, stellt sich heraus, dass nur eine Handvoll von ihnen tatsächlich die Bedingungen für die Entstehung von Leben erfüllen könnte. Eine aktuelle Studie, geleitet von Craig Walton, einem Postdoc an der ETH Zürich, und Professorin Maria Schönbächler, beleuchtet die chemischen Grundlagen, die für die Entstehung von Leben auf einem Planeten erforderlich sind. Die Ergebnisse dieser Untersuchung könnten die Art und Weise, wie Wissenschaftler nach Leben im Universum suchen, grundlegend verändern.
Der Schlüssel zu diesem Thema liegt in der chemischen Zusammensetzung der Planeten, insbesondere in der Verfügbarkeit bestimmter Elemente. Phosphor und Stickstoff sind von entscheidender Bedeutung, da sie essenzielle Bausteine für DNA, RNA und Proteine sind. Diese Moleküle sind fundamental für die Speicherung und Übertragung genetischer Informationen sowie für die Struktur und Funktion von Zellen. Fehlen diese Elemente, kann sich aus anorganischem Material kein Leben entwickeln.
Die Forscher fanden heraus, dass die Bedingungen während der Bildung des Planetenkerns entscheidend sind, um ausreichend Phosphor und Stickstoff in der oberen Erdschicht zu halten. Während der Kernbildung, die vor etwa 4,6 Milliarden Jahren stattfand, war der Sauerstoffgehalt der Erde genau richtig. Ein zu niedriger Sauerstoffgehalt hätte dazu geführt, dass Phosphor in den Kern abwanderte, wo es für die Entwicklung von Leben verloren ginge. Ein zu hoher Sauerstoffgehalt hätte hingegen dazu geführt, dass Stickstoff entweicht und ebenfalls verloren geht. Somit gibt es eine sehr enge „Goldlöckchenzone“ von Sauerstoffverhältnissen, in der sowohl Phosphor als auch Stickstoff in ausreichenden Mengen im Mantel verbleiben.
Die Erkenntnisse der Studie legen nahe, dass die Erde durch ihre spezifischen chemischen Bedingungen ein „Glücksfall“ im Universum ist. Wäre der Sauerstoffgehalt während ihrer Kernbildung nur minimal anders gewesen, hätte das erhebliche Auswirkungen auf die Verfügbarkeit dieser lebenswichtigen Elemente gehabt. Dies wirft die Frage auf, wie viele andere Planeten in ähnlichen Situationen existieren und ob sie die notwendigen chemischen Voraussetzungen für Leben bieten können.
Die bisherigen Ansätze zur Suche nach Leben im Universum konzentrierten sich oft auf die Frage, ob ein Planet Wasser enthält, da Wasser als lebenswichtig gilt. Laut Walton und Schönbächler reicht dieser Ansatz jedoch nicht aus. Es ist möglich, dass viele Planeten oberflächlich betrachtet lebensfreundlich erscheinen, tatsächlich jedoch von ihrer chemischen Zusammensetzung her ungeeignet sind, um Leben hervorzubringen. Insbesondere die Verfügbarkeit von Sauerstoff während der Entstehung eines Planeten könnte viele Himmelskörper von vornherein disqualifizieren.
Für Astronomen bedeutet dies, dass sie bei der Suche nach potenziell bewohnbaren Planeten in anderen Sonnensystemen spezifischere Kriterien anwenden müssen. Indirekt können sie die chemische Zusammensetzung von Sternen analysieren, um Rückschlüsse auf die Planeten zu ziehen, die sich um sie herum gebildet haben. Ein Sonnensystem, dessen zentraler Stern eine chemische Zusammensetzung aufweist, die stark von unserer Sonne abweicht, wird wahrscheinlich auch keine geeigneten Bedingungen für die Entstehung von Leben bieten.
Die Suche nach Leben im Universum könnte durch diese neuen Erkenntnisse gezielter und effektiver gestaltet werden. Wissenschaftler könnten sich darauf konzentrieren, Sonnensysteme zu finden, die in ihrer chemischen Zusammensetzung der Erde und ihrer Sonne ähneln, um die Chancen zu erhöhen, tatsächlich auf lebendige Organismen zu stoßen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erforschung der chemischen Voraussetzungen für Leben auf Planeten eine spannende und vielversprechende Richtung in der Astrobiologie darstellt. Die Erkenntnisse aus der Studie von Walton und Schönbächler erweitern unser Verständnis dafür, was benötigt wird, damit Leben entstehen kann, und eröffnen neue Perspektiven für die Suche nach Leben im Universum.
