Außerirdische, Bewohner anderer Planeten.

Mit dem - vorerst noch theoretischen - Studium außerirdischen Lebens generell befasst sich die Exobiologie. Bereits antike und mittelalterliche Denker, etwa Nikolaus von Kues, hielten die Existenz intelligenter zivilisierter Rassen außerhalb der Erde für möglich. Der Philosoph Giordano Bruno erkannte im 16. Jahrhundert als erster, dass es bei Annahme eines unendlich großen ►Universums auch eine unendliche Anzahl solcher Zivilisationen geben muss. Die Zahl außerirdischer Zivilisationen in unserer unmittelbaren Nachbarschaft, also in der Milchstraße, ist jedoch endlich. Sie lässt sich mit einer Formel des Astronomen Frank Drake berechnen:

N = R · fh · fp · ne · nj · fl · fi · fc · L        (Drake-Formel)

Der Wert N, den es zu berechnen gilt, steht für die Zahl der unsere Galaxis bewohnenden technischen Zivilisationen. Er ergibt sich aus der Multiplikation folgender Faktoren:

R = Mittlere Sternentstehungsrate in der Galaxis.

fh = Anteil der Sterne vom Typ gelber Sonnen.

fp = Anteil der Sterne, die ein Planetensystem besitzen.

ne = Mittlere Zahl von etwa erdgroßen Planeten in einem Planetensystem, die in der richtigen Entfernung (Lebenszone) um die Sonne kreisen, um biologisches Leben hervorzubringen.

nj = Anteil an Planetensystemen, deren jupitergroße Planeten sich auf stabilen äußeren Umlaufbahnen bewegen.

fl = Anteil erdähnlicher Planeten, die tatsächlich Leben hervorbringen.

fi = Anteil lebenstragender Planeten, auf denen intelligentes Leben entsteht.

fc = Anteil intelligenter Rassen, die technische Zivilisationen entwickeln.

L = Mittlere Lebensdauer einer technischen Zivilisation.

Dummerweise kennen wir die meisten Faktoren nicht genau. Wir müssen deren Werte abschätzen. Das begrenzt die Nützlichkeit der Drake-Formel, denn je nach eingesetzten Faktoren ist mal die Menschheit die einzige Zivilisation weit und breit, mal wimmelt unsere Galaxis nur so von Außerirdischen. Die ersten drei Faktoren lassen sich noch einigermaßen gut bestimmen. Die mittlere Sternentstehungsrate in der Milchstraße beträgt etwa 30 pro Jahr*. Etwa zehn Prozent aller Sterne sind vom Typ unserer Sonne und besitzen eine "Lebenszone", innerhalb derer ein umkreisender Planet die richtige Temperatur zur Entstehung von Leben erreichen kann. Mindestens 20 Prozent aller Sterne besitzen Planetensysteme.


Lebenszonen um Sterne - in der Mitte das Sonnensystem (ESA/Medialab)

Der Faktor nj ist in Drakes Originalformel nicht enthalten und wurde erforderlich, seit 1995 die ersten jupitergroßen Planeten anderer Sonnen entdeckt wurden. Diese tendieren nämlich aus bisher noch umstrittenen Gründen dazu, auf ihren Umlaufbahnen allmählich Richtung Sonne zu wandern und dabei innere, erdähnliche Planeten aus der Bahn zu werfen.

Wenn wir für die Faktoren einen plausiblen Wert von 10% annehmen, bleibt als einzige offene Variable die Lebensdauer L einer technischen Zivilisation. Zivilisationspessimisten werden hier einige hundert Jahre ansetzen (danach zerstört jede Zivilisation sich selbst), Optimisten 12 Milliarden Jahre (das Alter der Milchstraße). Wenn wir von einem Kompromisswert von 5 Milliarden Jahren ausgehen - etwa der halben Zeit, seit der bewohnbare Planeten existieren können - finden wir über 30.000 technische Zivilisationen in unserer Galaxis, die in einer mittleren Entfernung von 365 Lichtjahren** voneinander leben.

Mögliche Planeten mit ausserirdischem Leben

Die sieben nächstgelegenen Systeme mit der höchsten Wahrscheinlichkeit*** für intelligentes Leben sind:

  • Kepler 22b - ein Planet in 600 Lichtjahren Entfernung, der einen sonnenähnlichen Stern in 290 Tagen innerhalb der bewohnbaren Lebenszone umkreist.
  • Gliese 581 - ein System einem erdähnlichen Planeten mit anderthalbfachem Erddurchmesser und möglicherweise Wasservorkommen in nur 20.5 Lichtjahren Entfernung.
  • Beta CVn - ein sonnenähnlicher Stern im Sternbild Jagdhunde in einer Entfernung von 26 Lichtjahren.
  • HD 10307 - ein Stern mit fast der gleichen Größe, Temperatur und Eisengehalt wie die Sonne. Der Eisengehalt gibt Auskunft über den Anteil schwerer Elemente im Planetensystem, der wichtig für die Entwicklung von Leben ist.
  • HD 211 415 - ein Kandidat mit etwa dem halben Metallgehalt und etwas geringerer Temperatur als die Sonne.
  • 18 Sco - ein Sonnenzwilling im Sternbild Skorpion.
  • 51 Pegasus - ein Sonnensystem mit einem Jupiter-ähnlichen äußeren Planeten, das möglicherweise auch Planeten wie die Erde enthält.

Millionen oder gar Milliarden Jahre alte Zivilisationen müssten über Supertechnik verfügen. Warum haben sie uns dann nicht längst mit Raumschiffen oder Raumsonden besucht? Entweder wir lagen mit unseren Abschätzungen grob daneben. Oder sie haben uns schlicht noch nicht bemerkt - immerhin senden wir erst seit 80 Jahren Radiowellen ins All. Oder die Außerirdischen sind schon da, ziehen es aber vor, sich zu verstecken. Oder sie werden gar von der CIA versteckt. All diese Hypothesen haben ihre Anhänger, wenngleich die letztere (►Ufologie) deutlich am populärsten ist.

Die Ausserirdischen belauschen

In Ermangelung eines direkten Kontakts bietet sich an, den Radioverkehr einer außerirdischen Zivilisation zu belauschen. Das ist die Aufgabe des SETI-Projekts (Search for Extraterrestrial Intelligence). 1960 begann Frank Drake mit einem 25-m-Radioteleskop die beiden Sterne Tau Ceti und Epsilon Eridani abzuhorchen. Er fand jedoch in den untersuchten Frequenzbändern keine auffälligen Signale. Auch die Sowjetunion startete 1964 ein eigenes Suchprogramm. Die Schwierigkeit bei der Suche nach außerirdischen Radiosendungen ist nicht nur, das richtige Sternsystem zu finden, sondern auch den richtigen Wellenlängenbereich. Je mehr Frequenzkanäle man abhört, desto größer ist natürlich auch der Aufwand für die Analyse der empfangenen Daten. Zum lückenlosen Absuchen des Weltalls müsste man eine ungeheuere Datenmenge bewältigen. Daher wurden bisher immer nur stichprobenartige Untersuchungen vorgenommen, die einen Treffer mehr oder weniger zu einem Glücksfall machen.

1979 startete die Universität von Kalifornien in Berkeley das SETI-Projekt SERENDIP mit einem 100-Kanal-Frequenzanalysator und einer Kette von Radioteleskopen mit Spiegeldurchmessern von 25 bis 65 Metern. 1982 begann das SENTINEL-Projekt an der Harvard-Universität mit einem 131.000-Kanal-Analysator und einem 25-Meter-Radioteleskop. 1985 folgte das Projekt META, unterstützt vom Regisseur Steven Spielberg, mit 8 Millionen Kanälen. 1986 startete Berkeley SERENDIP II mit 65.536 Kanälen und einem 90-m-Radioteleskop in West Virginia. Das Nachfolgeprojekt SERENDIP III mit 4 Millionen Kanälen lief auf dem Arecibo Teleskop, dem größten Radioteleskop der Erde. 1992 erhielt die NASA die Finanzierung für eine grobe SETI-Durchmusterung des gesamten Himmels und eine gezielte Suche bei ca. 800 nahe gelegenen Sternen. Das Programm wurde jedoch kurz nach dem Start vom US-Kongress gestrichen und schließlich vom privat finanzierten SETI Institute in Kalifornien übernommen. Das Institut mietete dazu das 64-m-Parkes-Teleskop in Australien.

All diese Projekte erbrachten zwar viele Fehlalarme und einige seltsame Signale, die archiviert wurden, aber bisher keinen eindeutigen Hinweis auf außerirdische Radiosendungen. Zurzeit ist ein neues Radioteleskop im Bau, das sich primär der Suche nach außerirdischer Intelligenz widmen soll, das Allan Telescope Array im Norden Kaliforniens. Es wird finanziert von Microsoft-Mitbegründer Paul Allen, dem SETI Institute und der Universität Berkeley. Es besteht aus 350 relativ kleinen und billigen 6-m-Einzelteleskopen und soll Ende 2005 seinen Betrieb aufnehmen.

Wenn Sie selbst nach Außerirdischen suchen wollen, ist Ihre Chance das SETI@home Projekt der Universität Berkeley. Es benutzt die Rechenleistung privater Computer im Internet zur Analyse der Daten von SERENDIP IV. Sie können sich vom Berkeley-Server das SETI@home-Programm herunterladen, das die Daten im Hintergrund analysiert, wann immer auf Ihrem Computer Rechenkapazitäten frei sind. Eine DSL-Verbindung ist anzuraten. Ein Bildschirmschoner zeigt Ihnen den Fortschritt der Arbeit an. Nach Bearbeitung jedes Datenpakets werden die Ergebnisse automatisch nach Berkeley zurückgeschickt. Sollte Ihr Computer auf das Signal einer außerirdischen Intelligenz stoßen, wird Ihr Name auf ewig in der Ehrentafel der SETI@home Website eingetragen.

Die Arecibo-Botschaft

Um Außerirdische auf uns aufmerksam zu machen, wurden Raumsonden mit einer Botschaft für sie versehen (s. Pioneer). Hier können wir jedoch auf eine Antwort vermutlich noch lange warten. Aussichtsreicher sind Radiosignale. Nur ein gezielter Versuch wurde jemals unternommen. Am 16. November 1974 strahlte das 305-m-Teleskop des Arecibo-Observatoriums eine Radiobotschaft*** von 1679 Bit Länge ins All - genauer gesagt in Richtung auf den Kugelsternhaufens Messier 13, der 23.000 Lichtjahre entfernt ist. Die Zahl 1679 ist das Produkt von zwei Primzahlen, 23 und 73, so dass die Nachricht auf eine eindeutige Weise als Bild aus 23 x 73 schwarzweißen Bildpunkten interpretiert werden kann:

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Das Bild stellt von oben nach unten unter anderem das binäre Zahlensystem dar, die Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Phosphor, aus denen wir hauptsächlich bestehen, unsere DNS, eine menschliche Figur und das Arecibo-Teleskop.

Wir müssen jedoch nicht unbedingt unsere Radioteleskope als Sender missbrauchen. Auch unsere normalen Fernsehsendungen sind für Außerirdische interessant. TV-Sender bündeln ihre Signale in Richtung Horizont, um möglichst viele Empfangsantennen zu erreichen. Ein guter Teil der Sendeenergie strahlt dadurch in den Weltraum ab und entfernt sich von der Erde mit Lichtgeschwindigkeit auf einer äquatorial ausgerichteten Spiralbahn. Diese TV-Signale lassen sich mit kilometergroßen Radioteleskopen theoretisch auch in Tausenden von Lichtjahren Entfernung noch empfangen, allerdings dementsprechend auch erst in Tausenden von Jahren. Daher kann bis zum Eintreffen der extraterrestrischen Raumflotte noch eine längere Zeit vergehen. Vielleicht sehen die Außerirdischen, nachdem sie unsere TV-Sendungen dekodiert haben, auch ganz von einem Besuch ab.


* Anzahl der Sterne (400 Milliarden) geteilt durch Alter der Galaxis (13 Milliarden Jahre). Im Moment ist die Rate geringer - etwa 1 pro Jahr - doch für die Formel gilt die mittlere Rate während der durchschnittlichen Lebenszeit einer Zivilisation.

** N = 30 · 10% · 20% · 0,1 · 0,1 · 10% · 10% · 10% · 5 · 109 = 30.000

Bei 30.000 technischen Zivilisationen und einem Radius r der Milchstraße von 50.000 Lichtjahren beträgt die durchschnittliche Entfernung E zur nächsten Zivilisation

Die obige Abschätzung benutzt das Modell einer gleichmäßigen flachen Scheibe für die Milchstraße. In Wirklichkeit ist die Entfernung zur nächsten Zivilisation in der Umgebung unserer Sonne, am äußeren Rand eines Spiralarms, deutlich höher, im Zentrum der Galaxis hingegen geringer.

*** Publikation von Margaret Turnbull, Carnegie Institution, Washington DC, Februar 2006

**** Radioteleskope können auch zum Senden verwendet werden, indem der Empfänger im Brennpunkt des Antennenspiegels gegen einen Sender ausgetauscht wird.

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