Astronomen suchen derzeit nach Lebenszeichen in den „bewohnbaren Zonen“ naher Sterne, die als das Band um einen Stern definiert sind, in dem möglicherweise flüssiges Wasser vorhanden ist. Aber ein kürzlich erschienenes Papier argumentiert, dass wir einen nuancierteren und vorsichtigeren Ansatz wählen müssen, der nicht auf dem Potenzial für Leben, sondern auf dem Potenzial für Berechnungen basiert.
Eine Möglichkeit, das Leben selbst zu definieren, ist eine Reihe von Berechnungen, die auf Informationen reagieren. Die Informationen werden in der DNA gespeichert und die Berechnungen werden von verschiedenen Proteinen durchgeführt. Die Fähigkeit, Informationen zu speichern und auf seine Umgebung einzuwirken, ermöglicht dem Leben eine natürliche Selektion, die immer komplexere Arrangements findet.
Die traditionelle Suche nach Leben betrachtet, wie wir es aus einem irdischen Kontext verstehen. Nämlich Kreaturen, die auf der Oberfläche einer Welt in genau der richtigen Entfernung von einem Mutterstern leben und flüssiges Wasser als Lösungsmittel für chemische Reaktionen verwenden. Aber es ist leicht, sich viel komplexere und vielfältigere Lebensformen da draußen im Universum vorzustellen. Das Leben könnte andere Lösungsmittel gebrauchen.
Leben könnte unterirdisch in eisigen Außenmonden begraben sein. Das Leben braucht vielleicht nicht einmal einen Stern. Und aus biologischen Systemen könnten technologische Systeme entstehen, die unserer derzeitigen Definition von Leben nicht entsprechen würden, aber auf ihre eigene Weise lebendig sein könnten.
Und so wollen zwei Forscher das Konzept der bewohnbaren Zone mithilfe eines grundlegenderen Berechnungskonzepts neu aufbauen. Sie argumentieren, dass die Chancen, Lebenszeichen zu finden, dort am besten sind, wo der Zugang zu Berechnungen am einfachsten ist. Die Forscher argumentieren, dass diese sogenannten „Berechnungszonen“ drei Eigenschaften erfordern. Erstens muss Rechenkapazität vorhanden sein, was bedeutet, dass ein reichhaltiges Spektrum an Chemie zur Verfügung steht. Zweitens muss es eine rohe Energieform geben, wie Sonnenlicht oder hydrothermale Quellen. Und schließlich erfordert die Berechnung ein Substrat – etwas, in dem die Berechnung stattfinden kann.
Die traditionelle Sichtweise bewohnbarer Zonen kann nun als eine Teilmenge eines viel größeren Konzepts von Rechenzonen angesehen werden. Wo es Leben gibt, wie wir es derzeit hier auf der Erde verstehen, findet Berechnung statt. Aber dieser Rahmen erlaubt uns, darüber hinausgehende Suchstrategien für Lebensentwürfe zu entwickeln. Wenn wir beispielsweise einzelne Systeme durch eine Linse der Computerfähigkeiten untersuchen, finden wir möglicherweise heraus, welche Systeme für künstliche Energie sammelnde Strukturen wie Dyson-Sphären zugänglich sind.
Oder wir könnten untersuchen, wie Gaswolken um substellare Strukturen alle Bedingungen erfüllen könnten, die für eine Berechnung erforderlich sind, und daher die Bedingungen, die für eine erweiterte Definition von Leben erforderlich sind.
Die wissenschaftliche Suche nach Leben in unserem Universum hat gerade erst begonnen. Und es ist wichtig, wie die Autoren betonen, offen zu bleiben.
Das Papier erscheint auf der arXiv Preprint-Server.
Mehr Informationen:
Caleb Scharf et al, Wiederaufbau der bewohnbaren Zone von unten nach oben mit Computational Zones, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.16111