Wir wissen nicht, wie viel Glück wir haben - wirklich.
Wir wissen, dass die Wechselwirkung zwischen Erde und Sonne insofern eine Seltenheit ist, als sie die Bildung von Leben ermöglichte. Wissenschaftler, die daran arbeiten, die Möglichkeit zu verstehen, dass dies anderswo im Universum geschehen sein könnte, sind jedoch noch weit davon entfernt, Schlussfolgerungen zu ziehen.
Was klarer wird, ist, dass sich das Leben hier wahrscheinlich nicht hätte bilden sollen. Die Erde und die Sonne sind unwahrscheinliche Wirte.
Eine Reihe von Präsentationen auf dem diesjährigen Treffen der Internationalen Astronomischen Union in Brasilien in der vergangenen Woche befasste sich mit der Rolle der Sonne und sonnenähnlicher Sterne bei der Bildung von Leben auf Planeten wie der Erde.
Edward Guinan, Professor für Astronomie und Astrophysik an der Villanova University in Pennsylvania, und seine Kollegen haben sonnenähnliche Sterne als Fenster in den Ursprung des Lebens auf der Erde und als Indikatoren dafür untersucht, wie wahrscheinlich das Leben anderswo im Kosmos ist. Die Arbeit hat gezeigt, dass sich die Sonne in ihrer Jugend (vor über vier Milliarden Jahren) mehr als zehnmal schneller drehte als heute. Je schneller sich ein Stern dreht, desto härter arbeitet der magnetische Dynamo in seinem Kern und erzeugt ein stärkeres Magnetfeld. Die junge Sonne emittierte Röntgenstrahlen und ultraviolette Strahlung, die bis zu mehreren hundert Mal stärker sind als heute.
Ein Team unter der Leitung von Jean-Mathias Grießmeier von ASTRON in den Niederlanden untersuchte eine andere Art von Magnetfeldern - die um Planeten. Sie fanden heraus, dass das Vorhandensein planetarischer Magnetfelder eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Lebenspotentials auf anderen Planeten spielt, da sie vor den Auswirkungen beider Angriffe von Sternpartikeln schützen können.
"Planetare Magnetfelder sind aus zwei Gründen wichtig: Sie schützen den Planeten vor den ankommenden geladenen Teilchen, verhindern so das Abblasen der Planetenatmosphäre und wirken auch als Schutzschild gegen hochenergetische kosmische Strahlen", sagte Grießmeier. "Das Fehlen eines intrinsischen Magnetfelds kann der Grund sein, warum der Mars heute keine Atmosphäre hat."
Alles in allem scheint die Sonne nicht der perfekte Stern für ein System zu sein, in dem Leben entstehen könnte, fügte Guinan hinzu.
„Obwohl es schwierig ist, mit dem‚ Erfolg 'der Sonne zu streiten, da es bislang der einzige Stern ist, von dem bekannt ist, dass er einen Planeten mit Leben beherbergt, zeigen unsere Studien, dass die idealen Sterne zur Unterstützung von Planeten, die für ein Leben von mehreren zehn Milliarden Jahren geeignet sind, sein können Ein kleinerer, langsamer brennender „orangefarbener Zwerg“ mit einer längeren Lebensdauer als die Sonne - etwa 20 bis 40 Milliarden Jahre “, sagte er.
Solche Sterne, auch K-Sterne genannt, „sind stabile Sterne mit einer bewohnbaren Zone, die zehn Milliarden Jahre lang am selben Ort verbleibt“, fügte er hinzu. "Sie sind zehnmal zahlreicher als die Sonne und bieten auf lange Sicht möglicherweise den besten potenziellen Lebensraum für das Leben."
Planeten wie die Erde seien nicht die besten Orte, um Leben zu beherbergen, sagte er. Planeten, die doppelt oder dreifach so groß wie die Erde sind, würden besser an einer Atmosphäre festhalten und ein Magnetfeld aufrechterhalten: „Außerdem kühlt ein größerer Planet langsamer ab und behält seinen magnetischen Schutz bei.“
Manfred Cuntz, Associate Professor für Physik an der University of Texas in Arlington, und seine Mitarbeiter haben sowohl die schädlichen als auch die günstigen Auswirkungen der ultravioletten Strahlung von Sternen auf DNA-Moleküle untersucht. Dies ermöglicht es ihnen, die Auswirkungen auf andere potenzielle außerirdische Lebensformen auf Kohlenstoffbasis in den bewohnbaren Zonen um andere Sterne zu untersuchen. Cuntz sagt: „Der größte Schaden, der mit ultraviolettem Licht verbunden ist, entsteht durch UV-C, das in enormen Mengen in der Photosphäre heißerer Sterne vom F-Typ und weiter draußen in den Chromosphären von kühlerem orangefarbenem K-Typ und rotem M erzeugt wird Sterne vom Typ. Unsere Sonne ist ein mittlerer gelber Stern vom Typ G. Die Umgebung mit ultravioletten und kosmischen Strahlen um einen Stern hat möglicherweise „gewählt“, welche Art von Leben um ihn herum entstehen könnte. “
Rocco Mancinelli, Astrobiologe am SETI-Institut (Search for Extraterrestrial Life) in Kalifornien, stellt fest, dass das Leben auf der Erde vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren vor dem Sauerstoff eine Milliarde Jahre lang einer Flut intensiver ultravioletter Sonnenstrahlung standgehalten haben muss Die durch diese Lebensformen freigesetzten Ozonschichten bildeten die schützende Ozonschicht. Mancinelli untersucht die DNA, um einige der UV-Schutzstrategien zu untersuchen, die sich in frühen Lebensformen entwickelt haben und bis heute in erkennbarer Form bestehen. Da jedes Leben in anderen Planetensystemen auch mit der Strahlung ihrer Wirtssterne zu kämpfen hat, dienen diese Methoden zur Reparatur und zum Schutz von Organismen vor ultravioletten Schäden als Modelle für das Leben jenseits der Erde. Mancinelli sagt: „Wir sehen ultraviolette Strahlung auch als eine Art Auswahlmechanismus. Alle drei Lebensbereiche, die heute existieren, haben gemeinsame UV-Schutzstrategien wie einen DNA-Reparaturmechanismus und Schutz im Wasser oder in Felsen. Diejenigen, die dies nicht getan haben, wurden wahrscheinlich frühzeitig ausgelöscht. “
Die Wissenschaftler sind sich einig, dass wir noch nicht wissen, wie allgegenwärtig oder wie zerbrechlich das Leben ist, aber wie Guinan abschließt: „Die Bewohnbarkeitsperiode der Erde ist fast vorbei - auf einer kosmologischen Zeitskala. In einer halben bis einer Milliarde Jahren wird die Sonne zu hell und warm werden, als dass Wasser in flüssiger Form auf der Erde existieren könnte, was in weniger als 2 Milliarden Jahren zu einem außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt führen würde. “
Warum ist die Sonne gelb?
Quelle: Internationale Astronomische Union (IAU). Ein Link zum Meeting ist hier.
