Die Suche nach außerirdischem Leben ist ein faszinierendes Unterfangen und Wissenschaftler*innen erkunden innovative Ansätze, um Anzeichen von biologischer Aktivität auf entfernten Exoplaneten zu entdecken. Ein dreiköpfiges Team hat nun eine neue Idee, mit der das Aufspüren von Aliens endlich gelingen soll.

Außerirdisches Leben lässt sich nicht einfach entdecken

Nicht grundlos gelang es bisher niemandem eindeutige Biosignaturen, die auf außerirdisches Leben schließen lassen, auf fremden Planeten zu finden. Die direkte Beobachtung von Planeten und Monden ist aufgrund ihrer geringen Größe und Lichtschwäche im Vergleich zu den Sternen, um die sie kreisen, eine Herausforderung.

Astronom*innen haben jedoch Methoden entwickelt, um Exoplaneten indirekt zu untersuchen. Dazu nutzt man etwa die Analyse der chemischen Zusammensetzung ihrer Atmosphären und fragt sich, ob diese überhaupt außerirdisches Leben ermöglichen könnten.

Diese Ansätze grenzen die Planeten ein, auf denen Aliens leben könnten. Allerdings ist der Raum für Fehler zu groß. Schließlich kann außerirdisches Leben gänzlich anders funktionieren als alles, was wir bisher an lebendiger Materie kennengelernt haben.Wir könnten also wichtige Planeten einfach übersehen, weil wir nicht wissen, welche Biosignaturen die Atmosphäre aufweisen müsste, um ein passender Kandidat für unsere Suche zu sein.

Aliens-Suche ohne lästiges Hintergrundrauschen

Marcelo Gleiser, Lisa Kaltenegger und Sara Vannah schlagen daher vor, die Informationstheorie, die in der modernen Kommunikation üblich ist, zu nutzen, um außerirdisches Leben zu finden. Diese dient im Regelfall zum Entschlüsseln von Signalen aus einem störenden Rauschen.

Bisher arbeitet die Wissenschaft mit sogenannten Absorptionsspektren, die mit der Informationstheorie jedoch gewinnbringend erweitert werden könnten: Die Transit-Spektroskopie, also die Beobachtung eines Planeten, der vor seinem Stern vorbeizieht, ermöglicht es Wissenschaftler*innen, Absorptionsspektren zu erstellen, die wie zerklüftete Bergketten aussehen. Täler in diesen Spektren repräsentieren verschiedene chemische Elemente und bieten Einblicke in die atmosphärische Zusammensetzung des Exoplaneten.

Der Jensen-Shannon-Divergenz, eine in der Informationstheorie verwendete Messgröße, erleichtert den Vergleich von Absorptionsspektren und quantifiziert ihre Ähnlichkeiten, erklärt das Forschungsteam in einem Fachbeitrag im Scientific American. Ein Exoplanet gilt dann als „Erde-Analogon“ nicht nur basierend auf Größe und Masse, sondern auch durch die Beurteilung der Ähnlichkeit ihrer Absorptionsspektren im Informationsspektrum.

Erste Tests vielversprechend

Die drei Forscher*innen haben ihre Methodik getestet, indem sie sie auf verschiedene evolutionäre Stadien der Erde angewendet haben, von einer Zeit mit minimalem Sauerstoff bis zu modernen Werten. Die vorgeschlagene Informationmessung erweist sich als effektiv beim Unterscheiden zwischen Welten anhand ihrer spektroskopischen Signaturen.Allerdings bleiben Herausforderungen bei der Suche nach außerirdischem Leben bestehen, wie die Berücksichtigung des Alters eines Planeten und seines Sterntyps.

Wichtiger Vorteil ist, dass die Ergänzung der Absorptionsspektren mithilfe der Informationstheorie vielfältigere Formen biologischer Aktivität analysieren lässt. Schließlich müssen wir uns bewusst sein, dass außerirdisches Leben dem auf der Erde ganz unähnlich sein könnte. Genauso wenig wissen wir, ob außerirdische Zivilisationen in Frieden kommen. Nicht umsonst warnte unter anderem Stephen Hawking vor einem Alien-Kontakt.

Quelle: Scientific American

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