Die Suche nach intelligentem Leben wird noch viel interessanter

Das Webb-Teleskop kann aus der Nähe und aus der Ferne blicken. Laut Heidi B. Hammel, einer interdisziplinären Wissenschaftlerin, die an der Entwicklung des Teleskops mitgearbeitet hat, werden im ersten Jahr etwa 7 % der Zeit damit verbracht, unser eigenes Sonnensystem zu beobachten. Webb kann mit seinen Infrarotsensoren die Atmosphären nahegelegener Planeten wie Jupiter und Mars analysieren. Diese Fähigkeiten können auch auf einige der nächstgelegenen erdgroßen Exoplaneten gerichtet werden, beispielsweise auf jene, die den kleinen Stern Trappist-1 in 40 Lichtjahren Entfernung umgeben.

Einer der Zwecke dieses Fokus ist es, eine Biosignatur zu erkennen, das heißt, einen Hinweis darauf, dass Leben auf diesen Welten existiert (oder existiert hat). Auf der Erde könnte eine Biosignatur die weggeworfene Schale einer Muschel, die gefallene Feder eines Vogels, ein versteinerter Farn sein, der in Sedimentgestein eingebettet ist. Auf einem Exoplaneten könnte ein bestimmtes Verhältnis von Gasen – beispielsweise Sauerstoff, Methan, H₂O und CO₂ – auf die Anwesenheit von Mikroben oder Pflanzen hindeuten. Nikole Lewis, außerordentlicher Professor für Astronomie an der Cornell University, dessen Team in diesem Jahr für 22,5 Stunden Webb-Beobachtung zur Beobachtung von Trappist-1e, einem der sieben Planeten, die den Stern Trappist-1 umgeben, genehmigt wurde, sagte mir das lange bevor er die Entdeckung von erklärte eine Biosignatur, müsste er die Atmosphäre und die potenzielle Bewohnbarkeit des Planeten sorgfältig bestimmen. „Zuerst müssen wir herausfinden, ob Luft ist“, sagt sie, „und dann können wir fragen: ‚Okay, was ist in der Luft?‘ Sie schätzt, dass es drei oder mehr Jahre dauern würde, ein System zu beobachten, um sagen zu können, dass es eine Biosignatur gibt.

Biosignaturen und Technosignaturen weisen in dieselbe Richtung: zum Leben. Aber im Moment werden sie von zwei getrennten wissenschaftlichen Gemeinschaften verfolgt. Ein Grund ist historischer Natur: Das Studium der Biosignaturen – das in den 1960er Jahren innerhalb der neuen Disziplin der Exobiologie begann – wird seit Jahrzehnten von der NASA und akademischen Institutionen unterstützt. Aber die „Technosignatur“ wurde erst vor kurzem, im Jahr 2007, von Jill Tarter erfunden, einer Pionierin der Astronomie, die ihre Karriere mit der Erforschung außerirdischer Übertragungen verbrachte. Jason Wright, Professor für Astronomie und Astrophysik an der Penn State University und Mitglied von Franks CATS-Gruppe, sagt, er betrachte Tarters Idee als eine „Umbenennung“ der Suche nach außerirdischer Intelligenz, die lange auf die wissenschaftliche Seite verbannt wurde. „Als Jill diesen Ausdruck prägte“, erzählte mir Wright, „versuchte sie darauf hinzuweisen, dass die NASA nach Schleim- und Luftmikroben und Biosignaturen suchte, aber Technosignaturen waren wirklich unter demselben Dach.“ Jede Suche nach Biosignaturen auf einem entfernten Planeten, argumentiert Wright, würde sich logischerweise mit der Suche nach Technosignaturen überschneiden, sobald es an der Zeit ist, ungewöhnliche Sichtungen zu erklären. Lässt eine Teleskopmessung eine vitale Atmosphäre vermuten? Oder ist es vielleicht auch ein Zeichen von Technik? Mit anderen Worten, Wissenschaftler, die nach Biosignaturen suchen, können auch auf Technologiemarken stoßen.

Wright, Frank und der Rest des CATS-Teams interessieren sich daher für atmosphärische Marker, die es in der Natur wahrscheinlich nie geben würde. Ein neuerer Gruppenartikel zum Beispiel, hauptsächlich geschrieben von Jacob Haqq-Misra, einem CATS-Stipendiaten, der am gemeinnützigen Blue Marble Institute for Space Science arbeitet, untersucht, wie die Anwesenheit von Fluorchlorkohlenwasserstoffe, ein industrielles Nebenprodukt, würden ein deutliches spektrales Signal ergeben und könnte von Webb übernommen werden. Haqq-Misra war auch der erste Autor eines kürzlich erschienenen Artikels, der vorschlug, dass a Exoplanet mit Landwirtschaft – „Exofarmen“ — könnten verräterische Luftemissionen abgeben. Ein anderer Artikel, hauptsächlich geschrieben von Ravi Kopparapu, einem CATS-Mitglied, das am Goddard Space Flight Center der NASA arbeitet, behauptet, dass die Emission von Stickstoffdioxid, ein industrielles Nebenprodukt, könnte die Existenz außerirdischer Technologie signalisieren. Diese Emissionen könnten von einem NASA-Weltraumteleskop namens LUVOIR (Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor) beobachtet werden, das voraussichtlich nach 2040 eingesetzt wird. Diese Szenarien – zum Beispiel Aliens, die Fabriken betreiben, oder Aliens, die zur Erntezeit Traktoren fahren – könnten scheinen unwahrscheinlich, aber Wissenschaftler, die an Technosignaturen arbeiten, sind mit den geringen Chancen zufrieden. „Wenn wir uns auf das konzentrieren, was nachweisbar ist, basierend auf diesen Instrumenten, die wir bauen, ist das wirklich die grundlegende Frage“, sagte mir Haqq-Misra.

Als ich Wright im Frühjahr in seinem Büro an der Penn State besuchte, argumentierte er, dass Technosignaturen vielleicht nicht nur besser nachweisbar als Biosignaturen, sondern auch häufiger und langlebiger seien. Betrachten Sie die Erde als Beispiel, sagte er. Seine Technologie erstreckt sich bereits auf das gesamte Sonnensystem. Wir haben Müll auf dem Mond; wir haben Rover, die um den Mars herumfahren; Wir haben Satelliten, die andere Planeten umkreisen. Darüber hinaus wagen sich mehrere Raumfahrzeuge – darunter zwei Pioneers, zwei Voyagers und die Sonde Pluto New Horizons, die alle von der NASA gestartet wurden – über die Grenzen des Sonnensystems hinaus in den interstellaren Raum. Solche Technosignaturen könnten Milliarden von Jahren überdauern. Und wir sind nur 65 Jahre von der Ära der Weltraumforschung entfernt. Eine ältere Zivilisation hätte die Galaxie mit Tausenden von Technosignaturen ausstatten können, wodurch sie leichter zu erkennen wären.

„Sehen Sie, ich bin wirklich agnostisch, ob es überhaupt etwas zu finden gibt“, sagte Wright. 1961 sagt er: Astronom Frank Drake präsentierte die heute als Drake-Gleichung bekannte Drake-Gleichung, die sich aus vielen Variablen und Versuchen zusammensetzt, um bei der Berechnung der Anzahl intelligenter Zivilisationen anderswo in der Galaxie zu helfen. Aber mit so wenigen Daten, die in die Variablen eingesetzt werden können, gibt es noch keine Lösung für die Gleichung.