Bayesianische Analyse regnet auf Exoplaneten-Lebensparade

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Gibt es Leben auf anderen Planeten irgendwo in diesem riesigen Universum? Das ist wahrscheinlich die überzeugendste Frage, die wir stellen können. Viele Weltraumwissenschaften und Weltraummissionen sind direkt auf diese Frage gerichtet.

Die Kepler-Mission wurde entwickelt, um Exoplaneten zu finden, die Planeten sind, die andere Sterne umkreisen. Insbesondere sollen Planeten gefunden werden, die sich in der bewohnbaren Zone um ihren Stern befinden. Und das ist auch so. Die Kepler-Mission hat 297 bestätigte und in Frage kommende Planeten gefunden, die sich wahrscheinlich in der bewohnbaren Zone ihres Sterns befinden, und sie hat nur einen winzigen Fleck des Himmels betrachtet.

Aber wir wissen nicht, ob einer von ihnen Leben beherbergt oder ob der Mars es jemals getan hat oder ob es irgendwo jemals getan hat. Wir wissen es einfach nicht. Aber da die Frage nach dem Leben anderswo im Universum so zwingend ist, hat es Menschen mit intellektueller Neugier dazu gebracht, die Wahrscheinlichkeit des Lebens auf anderen Planeten zu berechnen.

Eine der wichtigsten Methoden, mit denen Menschen zu verstehen versucht haben, ob das Leben im Universum vorherrscht, ist die Drake-Gleichung, die nach Dr. Frank Drake benannt ist. Er versuchte einen Weg zu finden, um die Wahrscheinlichkeit der Existenz anderer Zivilisationen zu berechnen. Die Drake-Gleichung ist eine Hauptstütze des Gesprächs über die Existenz des Lebens im Universum.

Die Drake-Gleichung ist eine Methode zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit außerirdischer Zivilisationen in der Milchstraße, deren Kommunikation technologisch fortgeschritten war. Als es 1961 gegründet wurde, erklärte Drake selbst, dass es eigentlich nur ein Weg sei, ein Gespräch über außerirdische Zivilisationen zu beginnen, und nicht eine endgültige Berechnung. Dennoch ist die Gleichung der Ausgangspunkt für viele Gespräche.

Das Problem mit der Drake-Gleichung und mit all unseren Versuchen, die Wahrscheinlichkeit zu verstehen, dass das Leben auf anderen Planeten beginnt, ist, dass wir nur die Erde haben, an der wir vorbeigehen können. Es scheint, als ob das Leben auf der Erde ziemlich früh begonnen hat und es schon lange gibt. In diesem Sinne haben die Menschen in das Universum geschaut, die Anzahl der Planeten in bewohnbaren Zonen geschätzt und sind zu dem Schluss gekommen, dass das Leben im Universum vorhanden und sogar reichlich sein muss.

Aber wir wissen wirklich nur zwei Dinge: Erstens begann das Leben auf der Erde einige hundert Millionen Jahre nach der Entstehung des Planeten, als es ausreichend kühl war und als es flüssiges Wasser gab. Das zweite, was wir wissen, ist, dass einige Milliarden Jahre nach Beginn des Lebens Kreaturen erschienen, die intelligent genug waren, um sich über das Leben zu wundern.

2012 veröffentlichten zwei Wissenschaftler ein Papier, das uns an diese Tatsache erinnerte. David Spiegel von der Princeton University und Edwin Turner von der University of Tokyo führten eine sogenannte Bayes'sche Analyse durch, wie unser Verständnis der frühen Entstehung des Lebens auf der Erde unser Verständnis der Existenz von Leben anderswo beeinflusst.

Eine Bayes'sche Analyse ist für Nichtfachleute eine komplizierte Angelegenheit. In diesem Artikel wird sie jedoch verwendet, um den Einfluss von Daten und den Einfluss unserer früheren Überzeugungen bei der Schätzung der Lebenswahrscheinlichkeit auf andere Welten zu trennen. Die beiden Forscher kamen zu dem Schluss, dass unsere früheren Überzeugungen über die Existenz des Lebens anderswo einen großen Einfluss auf alle probabilistischen Schlussfolgerungen haben, die wir über das Leben anderswo ziehen. Wie die Autoren in der Zeitung sagen: „Das Leben auf der Erde entstand irgendwann in den ersten paar hundert Millionen Jahren, nachdem sich der junge Planet so weit abgekühlt hatte, dass er Organismen auf Wasserbasis auf seiner Oberfläche unterstützen konnte. Das frühe Auftauchen des Lebens auf der Erde wurde als Beweis dafür gewertet, dass die Wahrscheinlichkeit einer Abiogenese hoch ist, wenn man von jungen, erdähnlichen Bedingungen ausgeht. “

Ein wesentlicher Teil all dessen ist, dass das Leben auf der Erde möglicherweise einen Vorsprung hatte. Seitdem hat es ungefähr 3,5 Milliarden Jahre gedauert, bis sich Kreaturen so weit entwickelt haben, dass sie über solche Dinge nachdenken können. Hier befinden wir uns also; in das Universum schauen und suchen und sich wundern. Aber es ist möglich, dass das Leben viel länger dauert, um in andere Welten zu gelangen. Wir wissen es einfach nicht, aber viele der Vermutungen haben angenommen, dass die Abiogenese auf der Erde für andere Planeten Standard ist.

Alles läuft darauf hinaus, dass wir nur einen Datenpunkt haben, nämlich das Leben auf der Erde. Und von diesem Punkt an haben wir nach außen extrapoliert und sind hoffentlich zu dem Schluss gekommen, dass das Leben reichlich ist und wir es schließlich finden werden. Wir werden sicherlich besser darin, Orte zu finden, die für das Entstehen eines Lebens geeignet sein sollten.

Was an all dem verrückt ist, ist, dass wir es einfach nicht wissen. Wir suchen und suchen und entwickeln Technologien, um bewohnbare Planeten zu finden und Biomarker für das Leben zu identifizieren, aber bis wir tatsächlich anderswo Leben finden, haben wir immer noch nur einen Datenpunkt: die Erde. Aber die Erde könnte außergewöhnlich sein.

Wie Spiegel und Turner am Ende ihrer Arbeit sagen: „Kurz gesagt, wenn wir Beweise für das Leben finden sollten, die völlig unabhängig von uns entstanden sind - entweder durch astronomische Suchen, die das Leben auf einem anderen Planeten offenbaren, oder durch geologische und biologische Studien, die Beweise dafür finden Leben auf der Erde mit einem anderen Ursprung als wir - wir hätten wesentlich stärkere Gründe zu der Schlussfolgerung, dass das Leben in unserer Galaxie wahrscheinlich weit verbreitet ist. “

Mit unserem wachsenden Verständnis des Mars und mit Missionen wie dem James Webb-Weltraumteleskop könnten wir eines Tages bald einen weiteren Datenpunkt haben, mit dem wir unser probabilistisches Verständnis des anderen Lebens im Universum verfeinern können.

Oder es könnte ein traurigeres Ergebnis geben. Vielleicht geht das Leben auf der Erde zugrunde, bevor wir jemals eine andere lebende Mikrobe auf einer anderen Welt finden.

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