Sind wir allein?

Könnte ein anderer Planet im Universum eine ähnlich glückliche Entwicklung genommen haben? Oder ist die Erde ein Unikat? In der ersten Folge von „Faszination Universum“ geht Professor Harald Lesch dieser Frage nach. Schon etwa 1800 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – sogenannte Exoplaneten – haben Forscher bisher entdeckt. Doch welcher von ihnen könnte intelligente Lebensformen hervorgebracht haben? Auf der Suche nach vielversprechenden Kandidaten hilft der Blick auf unseren Heimatplaneten. Er liefert den Kompass bei der Suche nach einer zweiten Erde.

Eine Milliarde Jahre hat es nach der Geburt unseres Planeten gedauert, bis die ersten Einzeller als früheste Lebensformen entstanden. Dass es überhaupt so weit kam, verdanken wir nicht zuletzt einem alten Bekannten. Erst das Zusammenspiel mit dem Mond hat auf der Erde zu einem stabilen Klima geführt. Denn gäbe es den Mond nicht, würde die Erde um ihre Achse schlingern. Es gäbe keine festen Klimazonen und keine regelmäßig wiederkehrenden Jahreszeiten. Der Mond „packt“ die Erde dort, wo sie durch die Eigenrotation einen leichten „Bauch“ hat, am Äquator. Mit seiner Gravitation stabilisiert er ihre Achse.

Während die beiden Monde des Mars viel zu klein sind, um einen vergleichbaren Einfluss auf unseren Nachbarplaneten auszuüben, ist unser Riesenmond ein echter Glücksfall. Wie kam die Erde zu einem so großen Trabanten? Einen Hinweis auf die dramatische Entstehungsgeschichte des Mondes lieferten die sechs Apollo-Flüge zwischen 1969 und 1971. Die Astronauten brachten von ihren Missionen insgesamt fast 400 Kilogramm Mondgestein mit, das im Labor untersucht wurde. Ergebnis: Die Brocken unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung kaum von irdischem Gestein.

Forscher leiteten daraus die heute gängigste Theorie zur Entstehung des Mondes ab: In der Frühzeit unseres Sonnensystems kollidierten zwei Vorläufer-Planeten auf der gleichen Umlaufbahn. Die kosmische Katastrophe hätte beide Himmelskörper zerstören können, doch weil Winkel und Geschwindigkeit günstig waren, entstand aus dem größeren die Erde und aus den Resten der Kollision der Mond. Aufgrund der Heftigkeit des Zusammenstoßes glühten Erde und Mond noch Millionen Jahre lang. Aus dieser Zeit stammen auch die dunklen Flecken, die der volle Mond uns zeigt. Die Anziehungskraft der Erde bremste die Drehung des Mondes um seine eigene Achse so weit ab, bis er ihr irgendwann nur noch eine Seite zuwandte. Durch die Hitzestrahlung der Erde konnte sich auf dieser Seite nur eine dünne Kruste bilden. In der Folgezeit kam es immer wieder zu heftigen Einschlägen auf dem Mond, die die dünne Gesteinskruste auf der Vorderseite durchschlugen. Lava aus dem Mondinneren trat aus und bildete riesige Felder, die beim Abkühlen eine dunklere Farbe annahmen. Als die Körper langsam abkühlten, entwickelte sich das Unglück zu einem Glücksfall für das Leben.

Dass unser Felsplanet einmal Leben tragen würde, war zum Zeitpunkt seiner Entstehung keineswegs ausgemacht. Voraussetzung für das Leben ist Wasser in flüssiger Form. Man nennt den Bereich, in dem ein um sein Zentralgestirn kreisender Planet flüssiges Wasser aufweist, habitable oder grüne Zone. Warum ausgerechnet die Erde in dieser lebensfreundlichen Zone gelandet ist, hängt mit einem kosmischen Ereignis zusammen, dessen Spuren man erst kürzlich entdeckt hat.

Nach der turbulenten Anfangsphase hat es keine nahe Begegnung unseres Sonnensystems mit einem vagabundierenden Stern mehr gegeben – vermutlich weil die Sonne und ihre Planeten sich eine sehr gute „Wohnlage“ in unserer Galaxie ausgesucht haben. Aber wo ist das genau? Diese Fragestellt sich der Mensch schon so lange, wie er in den Sternenhimmel schaut. Erst moderne Technik kann darüber Aufschluss geben. 1917 wurde auf dem Mount Wilson in Kalifornien das größte Spiegelteleskop der Welt installiert. Der damals 33-jährige Edwin Hubble richtete es auf Objekte, die man bis zuvor als Nebel bezeichnete. Sie erwiesen sich als eigene Sternenbänder, als fremde Galaxien, und untermauerten damit den Befund, dass unsere Milchstraße nur eine Galaxie von vielen ist. Welche Form sie hat, konnte Hubble damals noch nicht erkennen. Die Aufnahmen entfernter Galaxien verraten aber so viel über unsere eigene: Wir sehen am Nachthimmel unsere Galaxie von der Seite – und die Erde ist ein Teil davon.

Detailliertere Antworten versprechen sich die Forscher von dem flugzeuggetragenen Infrarot-Teleskop SOFIA, das in rund 13 Kilometern Höhe seine Arbeit verrichtet. Dort oben wird die Messung nicht mehr von der Atmosphäre gestört. SOFIA steht für „Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie“. Nur Infrarot- und Röntgenteleskope erlauben es den Forschern, die Gas- und Staubwolken der Milchstraße zu durchdringen und bis in ihre letzten Winkel zu blicken. Aus der scheinbar chaotischen Verteilung der Sterne unserer Heimatgalaxie können Experten erkennen, dass sie die Form einer Spirale hat. Vier große Seitenarme vereinigen sich in einem Zentrum. Unser Sonnensystem liegt nicht in der Mitte, sondern am Rand eines Seitenarms – dort, wo es nicht so gefährlich ist wie im Zentrum der Milchstraße und dennoch genügend Sterne in der Nähe sind, um die Grundbausteine der Materie und des Lebens zu erbrüten.

Sterne sind die Voraussetzung für Leben. Aber nicht alle Sterne bieten günstige Bedingungen, unter denen sich Leben auf Planeten entwickeln könnte – es kommt auf ihre Größe und Leuchtkraft an. Denn Evolution von Lebensformen ist ein Prozess, der viel Zeit in Anspruch nimmt. Unsere Sonne ist besonders alt, und sie wird noch ungefähr fünf Milliarden Jahre lang brennen. Die Suche nach anderen belebten Planeten beginnt also mit der Suche nach geeigneten Sternen: Sie müssen lang genug brennen und die nötige Energie liefern, damit sich die Grundbausteine des Lebens bilden und komplexe Lebewesen entwickeln können.

Seit 2009 fahnden die Astronomen mit dem Weltraumteleskop Kepler nach extrasolaren Planeten in der Milchstraße und haben schon viele interessante Kandidaten gefunden. Falls Astronomen eines Tages einen Planeten entdecken, dessen Heimatstern schon ebenso lang brennt wie unsere Sonne, der flüssiges Wasser und Land aufweist, dann könnte auch dort die Evolution Erstaunliches hervorgebracht haben. Vor einem Jahr jedoch begann das Teleskop zu taumeln. Seine Stabilisationskreisel, die es in einer ruhigen Bahn halten, sind ausgefallen. Die NASA hat Kepler schon abgeschrieben, doch einige Wissenschaftler wollen gerade jetzt, wo sie einer zweiten Erde womöglich ganz nahe gekommen sind, nicht aufgeben. Fieberhaft suchen sie nach einer Methode, das Teleskop doch noch weiter nutzen zu können. Sie hoffen, das Teleskop so drehen zu können, dass der Sonnenwind  es stabilisiert und Messungen zumindest für einige weitere Monate möglich werden. Schließlich ist die Frage noch nicht beantwortet: Sind wir allein?