wo entsteht Leben?

[ispom]

auch wenn man Leben tief unter der Oberfläche in die Betrachtungen einbezieht,
lassen sich die habitablen Zonen erheblich erweitern.
Vor allem dann, wenn Leben an der Oberfläche wegen der harschen Bedingungen unmöglich erscheint,

The results suggest life may occur much more commonly deep within planets and moons than on their surfaces. This means it might be worth looking for signs of life outside conventional habitable zones.

http://www.abdn.ac.uk/news/5646/

 

[Mahananda]

Hallo ispom,

wenn Leben nur in der Gesteinskruste vorhanden ist, könnte die Suche danach von vornherein aussichtslos sein, wie man hier nachlesen kann.

Viele Grüße!

P.S.: In der Introduction ist übrigens eine "anthropozentrische" bzw. "geozentrische" Annahme enthalten, denn die Entscheidung, ob ein Planet als "habitabel" bzw. "superhabitabel" eingestuft wird, beruht auf der Annahme, dass Leben Wasser benötigt. Ich sehe das ganz genauso und würde hinzufügen, dass Leben ausschließlich auf Kohlenstoffchemie beruht. Daraus ergeben sich dann bestimmte Temperatur-, Druck- und Konzentrationsverhältnisse für die Atmosphärenbestandteile, die wiederum mit der vorhandenen Wassermenge auf dem Planeten zusammenhängen. So verschieden von der Erde werden die "superhabitablen" Planeten daher wohl doch nicht sein ...

 

[ispom]

Hallo Mahananda !

sehr schade, wirklich !
war aber auch nicht anders zu erwarten.
Trösten wir uns damit, daß wir ja auch von den tiefengesteinfressenden Lebewesen auf der Erde kaum was wissen

PS
ich bin zwar kein "Kohlenstoffchauvinist", aber im übrigen stimme ich dir zu.

 

[Mahananda]

Hallo ispom,

welche Alternativen zu Kohlenstoff schweben Dir denn da so vor?

 

[ispom]

nunja, ich bin nur ein interessierter Laie und weiß auch, daß die meisten Fachleute Leben auf Siliziumbasis ins Reich der SciFi verweisen.

Aber was wurde nicht alles schon in der Vergangenheit von Fachleuten als Phantasterei beurteilt und heute ist es alltäglich.
ein bekanntes Beispiel ist, daß der damalige Papst der Atomphysik Rutherford sagte, niemals würde man durch Atomspaltung verwertbare Energie gewinnen können, und heute arbeiten weltweit über 400 Atomkraftwerke, Tendenz steigend.

Und ich schließe mich einfach mal dem sehr bekannten Astronomen Carl Sagan an:

Bereits 1973 verwendete der Astrophysiker Carl Sagan den Begriff „Kohlenstoffchauvinismus“, um die Begrenztheit des menschlichen Denkens über extraterrestrisches Leben zu illustrieren. Man könne in keiner Weise ausschließen, dass sich Leben auf anderen Planeten in einer ganz anderen, anorganischen Form entwickelt habe

http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffchauvinismus

 

[Mahananda]

Hallo ispom,

... die meisten Fachleute Leben auf Siliziumbasis ins Reich der SciFi verweisen.

Ja, das ist es auch, denn Silizium kann keine Polymere bilden. Diese sind aber notwendig, damit Lebewesen funktionieren. Die chemischen Eigenschaften von Silizium verhindern zuverlässig, dass z.B. - analog zu den Kohlenwasserstoffen - Siliziumwasserstoffe entstehen und sich zu komplexeren Verbindungen organisieren können. Ich hatte dazu hier einen Artikel geschrieben, wo man einige Details nachlesen kann. Der Silizium betreffende Abschnitt ist dieser:

Es wird immer wieder angeführt, dass Leben auch auf der Basis von Silizium entstehen könnte. Silizium verbindet sich jedoch bevorzugt mit Sauerstoff zu Siliziumdioxid, welches kristallisiert und als Silikat die Gesteinskruste und den Mantel terrestrischer Planeten bildet. Damit ist Silizium als Baustein für biochemische Makromoleküle nicht mehr erschließbar. Eventuell vorhandener Siliziumwasserstoff (Silan) setzt sich sehr schnell mit Wasser zu Siliziumdioxid um, so dass sich auf der Grundlage von Silan aufgrund des schlichten planetologischen Fakts, dass Wasser immer irgendwie präsent ist, keine komplexere Siliziumchemie entfalten kann.

Auch das hier passt, denke ich, ganz gut zum Thema.

Viele Grüße!

 

[ispom]

Hallo Mahananda,
danke für die links.
die beiden Artikel habe ich jetzt nur mal schnell überflogen,
werde sie mir morgen genauer durchlesen.
Bei allem Respekt vor dem Fachwissen der Fachleute denke ich aber immer noch, daß denen die Phantasie fehlt um über heute als unumstößlich geltende Grenzen hinauszudenken.
(Wie schon an dem Beispiel zur Nutzung der Kernenergie angeführt)
Auch in der Astronomie hat man vor einigen Jahrzehnten behauptet:

Niemals werden wir Planeten um andere Sterne sichtbar machen oder überhaupt nur nachweisen können!
Wie sollte das den möglich sein bei den Leuchtkraftunterschieden?

Wenn man dann eines fernen Tages Leben findet, das nicht auf der Kohlenstoffchemie beruht
(es müssen ja keine siliziumorganischen Verbindungen sein,
vielleicht könnten sich auch anorganische Kristalle durch einen Metabolismus verändern und vergrößern und teilen...)
dann wird man sagen: ja... an diese Möglichkeiten hat ja damals niemand denken können.....

und es bestärkt mich bei diesen Gedankengängen , daß nicht nur phantasievolle Romanschriftsteller,
sondern auch Astrophysiker wie Carl Sagan so etwas in Betracht ziehen.

 

[sirius3100]

Niemals werden wir Planeten um andere Sterne sichtbar machen oder überhaupt nur nachweisen können!
Wie sollte das den möglich sein bei den Leuchtkraftunterschieden?

Ich glaube das war niemals die Mehrheitsmeinung. Zumindest nicht seitdem es Teleskope gab. Es herrschte nur immer große Skepsis bei den ersten angeblichen Planetenentdeckungen, da eben immer wieder Planeten "entdeckt" wurden deren "Entdeckung" einer genaueren wissenschaftlichen Prüfung dann eben nicht Stand hielt. Dass man mit fortschreitender Technologie irgendwann Exoplaneten entdecken würde, war aber eigentlich immer klar.

 

[ispom]

leider kann ich es nicht durch links nachweisen, weil es in den 70er Jahren so etwas noch nicht gab,
aber es war die Meinung der führenden Astronomen
(die auch populäre Bücher geschrieben haben und deren einige noch irgenwo hinten in meinem Bücherschrank sein müßten),
daß wir niemals Kenntnis von extrasolaren Planeten haben werden.

 

[Bynaus]

Ich habe mich durchaus wiederholt mit der Geschichte der Exoplanetenforschung auseinandergesetzt. Es gab sicher diese negative Meinung, aber die wissenschaftliche Literatur hat sich schon sehr lange ernsthaft mit der Frage der Entdeckung von extrasolaren Planeten mittels Spektroskopie (Dopplermethode) auseinandergesetzt. Z.B. hatte man schon 1855 einen Planeten bei 70 Ophiuchi vermutet: http://books.google.ch/books?id=pQsAAAAAMAAJ&pg=PA228&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false Das wurde dann zwar wiederlegt, aber das ganze war eine on-off-Diskussion, die fast 150 Jahre dauerte. Wer damals die wissenschaftliche Literatur ernsthaft studierte, musste den Eindruck bekommen, dass es grundsätzlich möglich war, die Anwesenheit von Planeten um andere Sterne auf diese Weise zu belegen, sobald die Instrumente dafür die nötige Präzision erreicht haben - und die Planeten wirklich existieren. Es gab sicher auch solche, die postulierten, dass andere Sterne vermutlich keine Planeten haben, noch bis in die frühen 90er Jahre. Aber dass sie grundsätzlich entdeckbar wären, wenn sie denn existieren und die Instrumentation ausreichend ist, wurde von Astornomen meines Wissens nach nie wirklich bezweifelt.

 

[ralfkannenberg]

aber die wissenschaftliche Literatur hat sich schon sehr lange ernsthaft mit der Frage der Entdeckung von extrasolaren Planeten mittels Spektroskopie (Dopplermethode) auseinandergesetzt. Z.B. hatte man schon 1855 einen Planeten bei 70 Ophiuchi vermutet: http://books.google.ch/books?id=pQsAAAAAMAAJ&pg=PA228&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false Das wurde dann zwar wiederlegt, aber das ganze war eine on-off-Diskussion, die fast 150 Jahre dauerte. Wer damals die wissenschaftliche Literatur ernsthaft studierte, musste den Eindruck bekommen, dass es grundsätzlich möglich war, die Anwesenheit von Planeten um andere Sterne auf diese Weise zu belegen, sobald die Instrumente dafür die nötige Präzision erreicht haben - und die Planeten wirklich existieren.

Hallo zusammen,

als ich noch Kind war glaubte man auch, um Barnard's Pfeilstern und um 61 Cygni Planeten nachgewiesen zu haben.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[zabki]

als ich noch Kind war glaubte man auch, um Barnard's Pfeilstern und um 61 Cygni Planeten nachgewiesen zu haben.

Genau, ich erinnere mich noch an ein seriös-populäres Büchlein aus den 60gern mit einer Graphik der rekonstruierten Bahn eines Planeten um Barnards Stern. War aber mit einem ? versehen.
Gruß, zabki

 

[ispom]

Ich glaube das war niemals die Mehrheitsmeinung. Zumindest nicht seitdem es Teleskope gab. Es herrschte nur immer große Skepsis bei den ersten angeblichen Planetenentdeckungen, da eben immer wieder Planeten "entdeckt" wurden deren "Entdeckung" einer genaueren wissenschaftlichen Prüfung dann eben nicht Stand hielt. Dass man mit fortschreitender Technologie irgendwann Exoplaneten entdecken würde, war aber eigentlich immer klar.

Auch ich habe mich schon in den 60er Jahren für Astronomie interessiert.
Das beste Buch, das mir damals zugänglich war:
"Populäre Astronomie" von Newcomb-Engelmann, über 1000 Seiten

Leipzig 1948, achte, völlig neu bearbeitete auflage. Die Herausgeber sämtlich Spektabilitäten von den Sternwarten HH Bergedorf, Sonneberg, Wendelstein...

es hat heute noch einen Ehrenplatz unter meinen Büchern.

auf S.931 (die Vielheit der Planetenwelten) wird ausgesagt:
"Sind diese Sonnen, gleich der unsrigen, Zentralkörper von Planetensystemen?
Wenn unsere Fernrohre so verfeinert werden könnten, daß sie in den ungeheuren Entfernungen der fixsterne solche Planeten zu zeigen vermöchten, so wäre diese Frage mit einem Schlage erledigt. Aber schon in viel geringerer Entfernung als selbst in der des nächsten Fixsterns, würden alle etwaigen Planeten wegen ihrer Lichtschwäche vollständig aus dem Bereich der mächtigsten Teleskope kommen, die wir je zu konstruieren hoffen dürfen. Die Beobachtung kann uns deshalb über diesen Gegenstand keinerlei Aufschluß geben...."

 

[Mahananda]

Hallo ispom,

Bei allem Respekt vor dem Fachwissen der Fachleute denke ich aber immer noch, daß denen die Phantasie fehlt um über heute als unumstößlich geltende Grenzen hinauszudenken.

Nun ja, die Phantasie muss aber die Grenzen berücksichtigen, die durch die geltenden Naturgesetze abgesteckt werden. Und da es keine unbekannten chemischen Elemente gibt, die sich innerhalb der Spanne zwischen Wasserstoff und Uran befinden, kann man sehr gut im Voraus wissen, was chemisch möglich ist und was nicht. Und da stellt sich eben heraus, dass Kohlenstoff das einzige Element ist, dass als Basis für eine hinreichend komplexe Chemie geeignet ist.

Berücksichtigt man darüber hinaus die planetologische Ausgangssituation - also das Ausgangsmaterial, aus dem Planeten entstehen - dann ist Kohlenstoff immer irgendwie mit beteiligt. Von daher kann sich eine Konkurrenz zu Kohlenstoff überhaupt nicht etablieren. Bereits die Miller-Urey-Synthesen liefern aus den Atmosphärengasen stets komplexere Kohlenstoffverbindungen, die in geeigneten Reaktionsräumen bei günstigen Umgebungsbedingungen weiterhin miteinander reagieren, wobei stets Kohlenstoff als Grundgerüst-Baustein involviert bleibt.

vielleicht könnten sich auch anorganische Kristalle durch einen Metabolismus verändern und vergrößern und teilen...

Kristallwachstum ist jedoch etwas fundamental anderes als Polymerwachstum innerhalb von Reaktionsnetzwerken. Kristallwachstum erfolgt unter Entropiezunahme (die einzelnen Atome nehmen den energetisch günstigsten Platz ein und verbleiben dort), während Polymerwachstum unter Entropieabnahme erfolgt (verfügbare Energie wird verwertet, um einen Nichtgleichgewichtszustand aufrechtzuerhalten und zu vermehren).

Die Ordnung der Kristallstrukturen darf man nicht mit der Organisiertheit des Polymerwachstums verwechseln. Und Lebewesen zeichnen sich eben dadurch aus, dass sie zu aktiver Entropietrennung fähig sind, während Kristalle nichts dergleichen können. Von daher ist eine Art "Kristall-Leben" ausgeschlossen. Wenn Leben existiert, dann nur mit komplexem Stoffwechsel unter Beteiligung chemisch abwechslungsreicher komplexer Polymere.

Viele Grüße!

 

[ispom]

Nun ja, die Phantasie muss aber die Grenzen berücksichtigen, die durch die geltenden Naturgesetze abgesteckt werden. Und da es keine unbekannten chemischen Elemente gibt, die sich innerhalb der Spanne zwischen Wasserstoff und Uran befinden, kann man sehr gut im Voraus wissen, was chemisch möglich ist und was nicht. Und da stellt sich eben heraus, dass Kohlenstoff das einzige Element ist, dass als Basis für eine hinreichend komplexe Chemie geeignet ist.

Hallo Mahananda,
ich verstehe deine Argumentation und habe außer meinen Vermutungen, die auch renomierte Astronomen, wie der schon zitierte Carl Sagan, teilen, nichts entgegenzusetzen.
auch ich favorisiere für die Aliens die Kohlenstoffchemie,
aber, wie wiki unter dem Suchwort "Kohlenstoffchauvinismus" erklärt:

Die weitgehende Beschränkung der Exobiologie auf Kohlenstoff ist jedoch nicht an die Annahme geknüpft, dass die Entwicklung von Leben auf der Basis anderer Elemente unmöglich sei. Vielmehr wird der Bezug auf organische Verbindungen methodologisch gerechtfertigt:[2] Über die Umweltbedingungen auf Planeten jenseits des Sonnensystems liegen nur wenige Daten vor, in jedem Fall lässt sich die Existenz oder Nichtexistenz von Leben nicht direkt untersuchen. Die Exobiologie könne daher allenfalls zu Wahrscheinlichkeitsabschätzungen kommen, indem sie nach Planeten suche, deren Umweltbedingungen der Erde hinreichend ähnlich für die Entwicklung von organischem Leben sind. Welche Bedingungen für die Entwicklung von anorganischem Leben notwendig wären, sei demgegenüber vollkommen unbekannt, weswegen die Wissenschaft hierzu keine seriösen Aussagen machen könne.

 

[Mahananda]

Hallo ispom,

ein weiteres Indiz für die zentrale Rolle von Kohlenstoff in hypothetischen Biochemien ist das Vorkommen von komplexen Kohlenstoffmolekülen im interstellaren Medium, wie man hier nachlesen kann. Je mehr Atome im Molekül enthalten sind, um so kohlenstoffhaltiger werden sie. Dies deutet darauf hin, dass unter abiotischen Bedingungen andere Elemente als Basis für eine komplexe Chemie keine Chance haben, dem Kohlenstoff den Rang abzulaufen. Irgendeine Art von "anorganischem" Leben kann daher gar nicht entstehen, denn wie gesagt - Kohlenstoff ist immer irgendwie im Verlauf der Planetenentstehung mit dabei - folglich wird sich im Falle einer Konkurrenzsituation immer die Kohlenstoffvariante durchsetzen. Da jedoch von vornherein keine komplexe Chemie entstehen kann, die frei von Kohlenstoff ist, stellt sich so eine Konkurrenzsituation gar nicht erst ein.

Deshalb ist der von Dir zitierte Wikipedia-Eintrag hierzu sachlich falsch. Man kann sehr wohl seriöse Aussagen darüber machen, was "anorganisches" Leben betrifft: So etwas gibt es nicht, weil es chemisch nicht geht. Und was den "Kohlenstoff-Chauvinismus" betrifft: Er stellt die Quintessenz dessen dar, was nach Prüfung eventueller Alternativen als das übrig bleibt, was tatsächlich geht. An Stelle einer "begrenzten" (was gern als "beschränkt" ausgelegt wird) Sichtweise würde ich für eine "rationale" Sichtweise plädieren, die aus dem Denkbaren das Wünschenswerte aussortiert, so dass am Ende das Gangbare übrig bleibt.

Viele Grüße!