Graz (Österreich) – Wie wahrscheinlich ist es, dass in unserer Milchstraße weitere technologische Zivilisationen existieren – und dass diese zeitgleich mit uns existieren? Die Ergebnisse einer neuen Studie zeigen, wie stark diese Frage von zwei Hauptfaktoren abhängen könnte.
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Die Voraussetzungen für Leben und Technologien
Wie Dr. Manuel Scherf und Prof. Helmut Lammer vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz auf dem diesjährigen EPSC–DPS-Meeting in Helsinki darlegen (DOI: 105194/epsc-dps2025-1512), steht die Rolle von Kohlendioxid und Plattentektonik im Zentrum ihrer aktuellen Überlegungen. „Während die Erde eine Atmosphäre besitzt, die zu 78 Prozent aus Stickstoff und zu 21 Prozent aus Sauerstoff besteht – bei nur 0,042 Prozent Kohlendioxid –, zeigt die Analyse, dass der CO₂-Gehalt eine zentrale Rolle spielt.“
Einerseits verlängere ein höherer Anteil an Kohlendioxid die Lebensdauer einer Biosphäre, da er den Treibhauseffekt stabilisiert und das Entweichen der Atmosphäre ins All verhindert, erläutern die Wissenschaftler. Andererseits dürfe der Anteil nicht zu hoch sein, da es sonst zu einem unkontrollierten Treibhauseffekt oder toxischen Bedingungen kommt. Reguliert werde dieser Anteil auf der Erde über die Plattentektonik, die Kohlendioxid im Rahmen des Kohlenstoff-Silikat-Zyklus aus der Atmosphäre bindet und wieder freisetzt. Doch auch dieses Gleichgewicht sei endlich: „Mit der Zeit wird immer mehr Kohlendioxid dauerhaft in Gesteinen gebunden, bis schließlich die Photosynthese zusammenbricht. Für die Erde erwarten Forschende diesen Punkt in 200 Millionen bis rund 1 Milliarde Jahren.“
Szenarien für ferne Welten
In ihrer Arbeit haben Scherf und Lammer nun berechnet, dass ein Planet mit 10 Prozent Kohlendioxid in der Atmosphäre eine Biosphäre rund 4,2 Milliarden Jahre lang erhalten könnte – vorausgesetzt, er befindet sich in der richtigen Entfernung zu einem geeigneten Stern. Liegt der Anteil von Kohlendioxid bei lediglich einem Prozent, verkürzt sich diese Spanne auf maximal 3,1 Milliarden Jahre.
Hinzu komme die Notwendigkeit eines Sauerstoffgehalts von mindestens 18 Prozent. Denn ohne ausreichend freien Sauerstoff ist nicht nur komplexes tierisches Leben schwierig, auch technologische Entwicklung wäre blockiert: So ist unterhalb dieser Schwelle ist offenes Feuer nicht möglich. „Ohne Feuer aber gibt es keine Metallverhüttung – und ohne Metall keine Zivilisation im technischen Sinne.“
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Auf der Erde vergingen 4,5 Milliarden Jahre von der Entstehung des Planeten bis zur Entwicklung einer technologischen Spezies. Kombiniert mit den möglichen Lebensspannen von Biosphären auf Exoplaneten führt dies laut den beiden Forschern zu strengen Grenzen für die Wahrscheinlichkeit, technologische Zivilisationen überhaupt anzutreffen.
Die neuen Berechnungen zeigen: Auf einem Planeten mit 10 Prozent CO₂ müsste eine Zivilisation mindestens 280.000 Jahre überdauern, damit überhaupt eine zweite technologische Spezies gleichzeitig in unserer Galaxis existiert. Um zehn Zivilisationen gleichzeitig zu ermöglichen, wäre sogar eine durchschnittliche Lebensdauer von mehr als 10 Millionen Jahren nötig.
Wo wären unsere nächsten Nachbarn?
Aus den Modellrechnungen ergibt sich zudem, dass die nächste technologische Zivilisation etwa 33.000 Lichtjahre entfernt sein könnte. Das ist weiter vom Zentrum der Milchstraße entfernt, als unsere eigene Position mit einer Distanz von rund 27.000 Lichtjahren. „Dies bedeutet: Selbst wenn andere Zivilisationen existieren, könnten sie auf der gegenüberliegenden Seite unserer Galaxis liegen.
Copyright/Quelle: Manuel Scherf und Helmut Lammer.
Viele Unbekannte – aber nur eine Suche
Technologische Spezies dürften also nicht nur selten sein, sondern müssten zudem über enorme Zeiträume hinweg existieren, um überhaupt die Chance auf eine zeitgleiche Existenz mit uns oder einer weiteren Zivilisation zu bieten.
Die Autoren betonen jedoch auch, dass ihre Modelle zahlreiche Faktoren wie den Ursprung des Lebens, den Beginn der Photosynthese oder die Häufigkeit von Vielzelligkeit nicht berücksichtigen konnten. Sollte für das Entstehen und Vorhandensein dieser Prozesse eine hohe Wahrscheinlichkeit vorliegen, könnten technologische Zivilisationen häufiger sein, als die aktuellen Berechnungen von Lammer und Scherf nahelegen. Sollten sie dagegen seltene Ausnahmen darstellen, wäre die Aussicht auf zeitgleich mit uns und in realtiver Reichweite existierende Zivilisation entsprechend düster.
Trotz der geringen Wahrscheinlichkeit sehen die Forscher aber keinen Grund, die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) einzustellen. Im Gegenteil: „Auch wenn außerirdische Intelligenzen in unserer Galaxis sehr selten sind, gibt es nur einen Weg, es herauszufinden – und das ist die Suche selbst“, so Scherf. „Finden wir nichts, stützt das unsere Theorie. Finden wir etwas, wäre es eine der größten wissenschaftlichen Entdeckungen überhaupt, weil wir dann wüssten, dass wir nicht allein im Universum sind.“
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Recherchequelle: Europlanet Society
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