Die Anzahl der HabCat-Sterne als Funktion der Entfernung. Bildnachweis: Turnbull, Tarter. klicken um zu vergrößern
Seit fast einem halben Jahrhundert suchen Wissenschaftler aktiv nach Anzeichen intelligenter außerirdischer Zivilisationen. Ihr Hauptansatz bestand darin, Radioteleskope auf Zielsterne auszurichten und auf elektronische Übertragungen aus anderen Welten zu „lauschen“. Ein Radioteleskop ist wie eine Satellitenschüssel - nur größer. So wie Sie Ihr Fernsehgerät auf verschiedene Frequenzen oder Kanäle einstellen können, können Forscher mithilfe der an ein Radioteleskop angeschlossenen Elektronik verschiedene Frequenzen überwachen, bei denen sie den Verdacht haben, dass ET Signale in die Galaxie überträgt.
Bisher sind keine Sendungen eingegangen. Aber dann weiß niemand, wie viele andere Zivilisationen mit Funksendern da draußen sind - oder, falls vorhanden, wo sie wahrscheinlich zu finden sind. Erst kürzlich wurde die Existenz von Planeten um andere Sterne bestätigt. Da sich die derzeitigen Techniken zur Planetenfindung auf die Erkennung relativ großer Planeten beschränken, müssen wir noch den ersten erdähnlichen Planeten finden, der einen anderen Stern umkreist. Die meisten Planetenjäger glauben, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis wir andere Erden finden, aber noch kann niemand eine fundierte Vermutung darüber anstellen, wie viele terrestrische Planeten sich in unserer galaktischen Nachbarschaft befinden.
Mit so wenig Informationen war es für Wissenschaftler, die an SETI (der Suche nach außerirdischer Intelligenz) beteiligt waren, schwierig, zu entscheiden, wie sie ihre Suche konzentrieren sollen. Sie mussten also einige Annahmen treffen. Eine dieser Annahmen, die auf den ersten Blick etwas seltsam erscheinen mag, ist, dass Menschen „normal“ sind. Das heißt, weil wir mit Sicherheit wissen, dass sich intelligentes Leben auf unserem Planeten entwickelt hat, liegt es nahe, dass andere Sterne wie unsere Planeten wie unsere haben, die sie umkreisen, auf denen andere intelligente Zivilisationen entstanden sind. Basierend auf dieser terrestrischen Tendenz haben sich SETI-Suchen bisher auf Sterne wie unsere Sonne konzentriert.
"Die beobachtenden SETI-Programme beschränken sich traditionell darauf, Sterne zu betrachten, die unserem eigenen Stern sehr ähnlich sind", sagt Jill Tarter, Direktorin des SETI-Instituts für SETI-Forschung in Mountain View, Kalifornien. "Denn schließlich ist dies der einzige Ort, an dem wir wissen, dass sich das Leben auf einer Planetenoberfläche entwickelt und eine Technologie hervorgebracht hat, die über interstellare Entfernungen hinweg nachweisbar sein könnte."
Astronomen klassifizieren Sterne nach ihrer Oberflächentemperatur. Die Sonne ist ein Stern der G-Klasse. Bisherige SETI-Suchen haben sich auf G-Sterne und Sterne konzentriert, die entweder etwas heißer als die Sonne (F-Sterne) oder etwas kühler als die Sonne (K-Sterne) sind. Das hat einen Katalog von ungefähr einer Viertelmillion Zielsternen ergeben. Nach konventioneller astronomischer Weisheit würden Sterne, die heißer als die F-Klasse sind, zu schnell ausbrennen, als dass sich intelligentes Leben auf Planeten entwickeln könnte, die sie umkreisen. In der Vergangenheit wurden auch M-Zwergsterne, die schwächer als K-Sterne sind, als potenzielle SETI-Ziele abgetan.
Die beiden Hauptargumente gegen M-Zwerge waren:
Sie sind zu dunkel. M Zwerge setzen so wenig Sonnenstrahlung aus, dass ein bewohnbarer Planet sehr nahe sein müsste. Weiter entfernte Planeten wären fest gefroren, zu kalt für das Leben. Ein nahegelegener Planet wäre jedoch gezeitengesperrt und würde dem Stern immer das gleiche Gesicht zeigen wie der Mond der Erde. Die sternförmige Seite würde rösten, während die gegenüberliegende Seite gefrieren würde. Nicht so gut für viel flüssiges Wasser. Und, sagt Tarter, "flüssiges Wasser ist lebenswichtig, zumindest für das Leben, wie wir es kennen."
Sie sind zu aktiv. Es ist bekannt, dass M-Zwerge viel Sonneneruptionsaktivität haben. Sonneneruptionen erzeugen UV-B-Strahlung, die DNA zerstören kann, und Röntgenstrahlen, die in großen Dosen tödlich sind. Vermutlich wäre eine solche Strahlung für das außerirdische Leben genauso schädlich wie für das Leben auf der Erde.
Diese Argumente erscheinen vernünftig. Aber da ist ein Fang. Die meisten Sterne in der Galaxie - mehr als zwei Drittel von ihnen - sind M-Zwerge. Wenn M-Zwerge bewohnbare Planeten beherbergen können, könnten diese Planeten die Heimat intelligenter Arten sein. Mit Funksendern. Als Wissenschaftler begonnen haben, mehr über andere Sonnensysteme zu lernen, und Computermodelle zur Bildung von Sonnensystemen immer ausgefeilter wurden, haben einige SETI-Forscher begonnen, die Annahmen in Frage zu stellen, die sie dazu veranlassten, M-Zwerge als potenzielle SETI-Ziele abzulehnen.
Beispielsweise hat die atmosphärische Modellierung gezeigt, dass die Zirkulation die Sonnenwärme um den Planeten übertragen und die Temperatur weltweit ausgleichen würde, wenn ein Planet, der einen M-Zwerg in der Nähe umkreist, eine ziemlich dicke Atmosphäre hätte.
„Wenn Sie ein wenig Treibhausgas in eine Atmosphäre geben, können die Zirkulationen diese Atmosphäre auf einer angemessenen Temperatur halten und Sie können die Wärme von der sternseitigen Seite abführen und zur anderen Seite bringen. Und vielleicht haben Sie eine bewohnbare Welt “, sagt Tarter.
Wissenschaftler haben auch erfahren, dass der größte Teil der Hyperaktivität eines M-Zwergs in den ersten Milliarden Jahren oder so früh in seinem Lebenszyklus auftritt. Danach neigt der Stern dazu, sich niederzulassen und noch viele Milliarden Jahre still zu brennen. Sobald das Feuerwerk endet, kann das Leben möglicherweise greifen.
Die Frage der Bewohnbarkeit von M-Zwergen ist für Tarter von entscheidender Bedeutung. Das SETI-Institut baut derzeit ein neues Radioteleskop, das Allen Telescope Array. Das Array besteht aus 350 kleinen Antennen und wird eine doppelte Aufgabe erfüllen: Es wird von Radioastronomen verwendet, um den Himmel zu überblicken, und es wird nach Funkübertragungen von außerirdischen Zivilisationen suchen.
"Es ist ein Observatorium, das gleichzeitig und kontinuierlich traditionelle Radioastronomie-Beobachtungen und SETI-Beobachtungen durchführt", sagt Tarter. "Es ist das erste Teleskop, das gebaut wurde, um diese beiden Strategien zu optimieren."
Die traditionelle Radioastronomieforschung wird größtenteils bestimmen, wohin das Teleskop gerichtet wird. Das SETI-Institut wird einfach eine Fahrt mit den eingehenden Signalen ankuppeln. Das Array kombiniert die Signale der vielen kleinen Antennen zu einer großen virtuellen Antenne. Durch Anpassen der Elektronik können Forscher bis zu acht virtuelle Antennen bilden, die jeweils auf einen anderen Stern gerichtet sind.
Hier kommt die M-Zwerg-Frage ins Spiel. Bei den höchsten Frequenzen, die das Teleskop empfangen kann, kann das Instrument nur auf einen winzigen Punkt am Himmel fokussieren. Damit die SETI-Suche überall dort, wo das Teleskop ausgerichtet ist, so effizient wie möglich ist, möchten die Forscher des Instituts mehrere Zielsterne im Visier haben. Wenn nur F-, G- und K-Sterne berücksichtigt werden, gibt es nicht genügend Sterne, um herumzugehen. Wenn jedoch M Zwerge als Ziele einbezogen werden, könnte sich die Anzahl der potenziellen Kunden verzehnfachen.
„Um die größten Fortschritte zu erzielen und die größte Anzahl von Sternen in den nächsten zehn Jahren am schnellsten zu erfassen“, sagt Tarter, „möchte ich einen riesigen Katalog von Zielsternen. Ich will Millionen von Sternen. “
Es gibt keine Möglichkeit, sicher zu wissen, ob M-Zwerge bewohnbare Planeten beherbergen. Aber noch hat niemand einen bewohnbaren Planeten um einen anderen Stern als die Sonne gefunden, und es ist unwahrscheinlich, dass einer für viele Jahre entdeckt wird. Die Technologie, mit der erdgroße Planeten gefunden werden können, befindet sich noch in der Entwicklungsphase.
Um ihre Arbeit zu erledigen, müssen SETI-Forscher jedoch nicht wissen, ob die Sterne, die sie untersuchen, tatsächlich bewohnbare Planeten haben oder nicht. Sie müssen nur wissen, welche Sterne das Potenzial haben, bewohnbare Welten zu beherbergen. Jeder Stern mit Potenzial gehört auf ihre Liste.
"Es ist nicht der Stern, an dem ich interessiert bin", sagt Tarter. "Es ist die Techno-Signatur der Bewohner eines Planeten um den Stern. Ich muss den Stern nie sehen, solange ich weiß, dass er in diese Richtung geht. Ich muss den Planeten nie sehen. Aber wenn ich ihren Funksender sehen kann - Bingo! - Ich bin dort angekommen. Ich habe eine bewohnbare Welt gefunden. "
Deshalb möchten Tarter und ihre Kollegen wissen, ob sie M-Zwerge auf ihre Zielliste setzen sollen oder nicht. Um diese Frage zu beantworten, veranstaltete Tarter im Juli dieses Jahres einen Workshop, an dem Astronomen, Planetenforscher, Biologen und sogar einige Geologen teilnahmen, um zu untersuchen, ob es sinnvoll ist, M-Zwerge in den Katalog der SETI-Zielsterne aufzunehmen. Obwohl die Workshop-Teilnehmer einige Bereiche identifiziert haben, die weiterer Forschung bedürfen, sind keine unüberwindlichen Probleme aufgetreten. Die Gruppe plant, ihre vorläufigen Ergebnisse zur Prüfung durch die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft zu veröffentlichen.
Und das bedeutet, wenn wir jemals ein Funksignal von einer außerirdischen Zivilisation empfangen, könnten die Wesen, die es gesendet haben, Bewohner eines Sonnensystems sein, in dessen Zentrum sich ein dunkler roter M-Zwerg befindet.
Ursprüngliche Quelle: NASA Astrobiology
