Astrobiologie: Neues Modell zur Suche nach Alien-Biosignaturen
Auf der Erde findet sich Leben an Orten, wo es unmöglich erscheint. Genau diese Grenzgebiete hat sich ein Forschungsteam(öffnet im neuen Fenster) zum Vorbild gemacht, um Orte im Weltraum abzustecken, in denen sich die Suche nach Biosignaturen lohnen könnte.
Der neue Ansatz wird quantitativer Habitabilitätsrahmen genannt und steht als Open-Source-Computermodell zur Verfügung. Dabei wird die Frage gestellt, ob ein spezifischer Organismus unter bestimmten Bedingungen überhaupt lebensfähig wäre.
Zudem geht die Forschungsgruppe in ihrem Ansatz nicht davon aus, dass flüssiges Wasser ein entscheidender limitierender Faktor ist, den ein Organismus, wie das dem Organismusmodell postuliert, benötigt.
Das sterbende Kamel in der Antarktis
Das Organismusmodell wird mit dem Lebensraummodell verglichen, das unser Wissen über die Bedingungen in der Umwelt widerspiegelt. Die Forschungsgruppe nennt dafür ein Beispiel: Unser Lebensraummodell für Antarktis könnte besagen, dass die Temperaturen oft unter dem Gefrierpunkt liegen. Und unser Organismusmodell für ein Kamel könnte besagen, dass es bei niedrigen Temperaturen nicht lange überlebt. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Antarktis ein guter Lebensraum für Kamele ist, geht daher gegen null.
Für seinen Ansatz sammelte das Team umfangreiche Literaturdaten über extreme Organismen. Diese reichen von Insekten, die im Himalaja in großen Höhen und bei niedrigen Temperaturen leben, bis hin zu Mikroorganismen, die in hydrothermalen Schloten auf dem Meeresboden gedeihen und sich von chemischer Energie ernähren.
Neuer Ansatz mit dem quantitativen Habitabilitätsrahmen
Mit dem neuen Modell wurde untersucht, ob diese Organismen unter bestimmten Bedingungen, wie sie – beispielsweise im Marsuntergrund oder in den Ozeanen von Saturn- oder Jupitermonden – überleben können. Es wurde auch untersucht, ob Meeresbakterien, die in den Ozeanen der Erde Sauerstoff produzieren, möglicherweise auf bekannten extrasolaren Planeten überleben könnten.
Obwohl dieser Ansatz umfassend und detailliert ist, enthält er laut dem Team wichtige Vereinfachungen, die gewollt sind. Bisher wird nicht beachtet, wie auch das vorhandene Leben den Planeten gestalten kann. Das kann wichtig sein, damit sich einfaches Leben zu komplexem Leben über die Zeit entwickeln kann. Auch die gesamte Palette der Nährstoffe, die die Organismen benötigen, wird nicht berücksichtigt.
Letztendlich weiß die Fachwelt zu wenig über die Bedingungen auf anderen Himmelskörpern, um Modelle sinnvoll darauf anzuwenden. Nur einige Himmelskörper im Sonnensystem wie der Saturnmond Enceladus bilden eine Ausnahme. Das Modell, das von Astrobiologen ohne Weiteres genutzt und für ihre Zwecke weiterentwickelt werden könne, solle bei der Eingrenzung der abzusuchenden Orte dienen.
Zur Studie
Die Studie wurde am 28. Mail 2025 auf dem Pre-Print-Server arxiv.org veröffentlicht: A Terminology and Quantitative Framework for Assessing the Habitability of Solar System and Extraterrestrial Worlds(öffnet im neuen Fenster) (Eine Terminologie und ein quantitativer Rahmen zur Bewertung der Bewohnbarkeit von Welten des Sonnensystems und extraterrestrischer Welten).