Einige intelligente Zivilisationen könnten auf ihren Welten gefangen sein

Die Evolution hat hier auf der Erde eine wundersame Vielfalt an Lebensformen hervorgebracht. Es ist einfach so, dass sprechende Primaten mit beweglichen Daumen an die Spitze aufgestiegen sind und eine raumfahrende Zivilisation aufbauen. Und wir sind Landbewohner. Aber was ist mit anderen Planeten? Wenn die dominierende Spezies auf einer Meereswelt eine Art technologische Zivilisation aufbauen würde, wäre sie dann in der Lage, ihrer Heimat im Meer zu entkommen und den Weltraum zu erkunden?

A neuer Artikel im Zeitschrift der British Interplanetary Society untersucht die Idee von Zivilisationen auf anderen Welten und die Faktoren, die ihre Fähigkeit bestimmen, ihre Sonnensysteme zu erkunden. Der Titel lautet „Einführung in den Exoplanet Escape Factor und die Fishbowl-Welten (zwei konzeptionelle Werkzeuge für die Suche nach außerirdischen Zivilisationen).“ Der alleinige Autor ist Elio Quiroga, Professor an der Universidad del Atlántico Medio in Spanien.

Wir haben keine Möglichkeit zu wissen, ob andere außerirdische Intelligenzen existieren oder nicht. Es besteht zumindest eine gewisse Möglichkeit, dass andere Zivilisationen existieren, und wir sind sicherlich nicht in der Lage, mit Sicherheit zu sagen, dass dies nicht der Fall ist. Die Drake-Gleichung ist eines der Werkzeuge, mit denen wir über die Existenz von ETIs sprechen. Es handelt sich um eine Art strukturiertes Gedankenexperiment in Form einer Gleichung, das es uns ermöglicht, die Existenz anderer aktiver, kommunikativer ETIs abzuschätzen. Einige der Variablen in der Drake-Gleichung sind die Sternentstehungsrate, die Anzahl der Planeten um diese Sterne und der Anteil der Planeten, auf denen Leben entstehen könnte und auf denen sich Leben zu einem ETI entwickeln könnte.

In seinem neuen Forschungsartikel stellt Quiroga zwei neue Konzepte vor, die in die DE einfließen: den Exoplaneten-Fluchtfaktor und Goldfischglas-Welten.

Planeten unterschiedlicher Masse haben unterschiedliche Fluchtgeschwindigkeiten. Die Fluchtgeschwindigkeit der Erde beträgt 11,2 km/s (Kilometer pro Sekunde), also mehr als 40.000 km/h. Die Fluchtgeschwindigkeit gilt für ballistische Objekte ohne Antrieb, unsere Raketen fliegen also nicht wirklich mit 40.000 km/h. Die Fluchtgeschwindigkeit ist jedoch für den Vergleich verschiedener Planeten nützlich, da sie unabhängig vom verwendeten Fahrzeug und seinem Antrieb ist.

Supererden haben viel größere Massen und viel höhere Fluchtgeschwindigkeiten. Obwohl es keine genaue Definition der Masse einer Supererde gibt, verwenden viele Quellen die Obergrenze von 10 Erdmassen, um sie zu definieren. Ein ETI auf einer Supererde wäre also mit anderen Bedingungen konfrontiert als wir hier auf der Erde, wenn es um die Raumfahrt geht.

In dieser Arbeit implementiert Quiroga den Exoplaneten-Fluchtfaktor (Fex) und die Exoplaneten-Fluchtgeschwindigkeit (Vex). Indem er mit ihnen arbeitet, gelangt er zu einer Stichprobe von Fluchtgeschwindigkeiten für einige bekannte Exoplaneten. Beachten Sie, dass nicht die Zusammensetzung der Planeten entscheidend ist, sondern nur ihre Masse.

Quiroga weist darauf hin, dass ein Planet mit einem Fex-Wert von <0,4 ohnehin Schwierigkeiten hätte, eine Atmosphäre zu halten, was Leben unwahrscheinlich macht. Umgekehrt würde ein Fex-Wert von >2,2 eine Raumfahrt unwahrscheinlich machen. „Werte von Fex > 2,2 würden eine Raumfahrt für die Bewohner des Exoplaneten unwahrscheinlich machen: Sie wären weder in der Lage, den Planeten mit irgendeiner denkbaren Menge an Treibstoff zu verlassen, noch würde eine brauchbare Raketenstruktur den dabei auftretenden Drücken standhalten, zumindest nicht mit dem Materialien, die wir kennen (soweit wir wissen, regiert das gleiche Periodensystem der Elemente und die gleichen Kombinationen davon das gesamte Universum).“

„Es könnte daher sein, dass eine intelligente Spezies auf diesen Planeten aufgrund der reinen physikalischen Unmöglichkeit niemals in den Weltraum reisen könnte“, schreibt Quiroga. Tatsächlich kommen sie vielleicht nie auf die Idee, überhaupt irgendeine Art von Raumfahrt zu betreiben. Wer weiß?

Natürlich ist die Erforschung des Weltraums keine Einbahnstraße. Astronauten müssen aus dem Weltraum zurückkehren, und die Masse eines Planeten hat Einfluss darauf. Der Wiedereintritt stellt eine Supererde, die zehnmal so massereich ist wie unser Planet, vor eigene Schwierigkeiten. Auch die atmosphärische Dichte spielt eine Rolle. Ein Raumschiff muss seine Geschwindigkeit und Reibungserwärmung beim Wiedereintritt kontrollieren, und das ist auf einem massereicheren Planeten schwieriger, ebenso wie das Entkommen.

Quiroga spricht auch über die Idee der „Fishbowl-Welten“. Dies sind die Planeten über Fex 2.2, von denen ein Entkommen physikalisch unmöglich ist. Wie könnte das Leben einer intelligenten Spezies auf einer Fishbowl-Welt aussehen?

In seinem Forschungsartikel lädt Quiroga mit einer Anspielung auf Science-Fiction zum Spekulieren ein. Stellen Sie sich eine Meereswelt vor, in der eine intelligente Spezies lebt. In einer flüssigen Umgebung reicht die Kommunikation ohne Hilfe viel weiter als in einer Atmosphäre wie der der Erde. Ohne fremde Hilfe könnten Signale Hunderte von Kilometern weit reichen.

In einer solchen Umgebung „könnte die Kommunikation zwischen Einzelpersonen ohne die Notwendigkeit von Kommunikationsgeräten möglich sein“, erklärt Quiroga. Der Impuls zur Entwicklung von Kommunikationstechnologien ist also möglicherweise nicht vorhanden. In diesem Fall, so Quiroga, sei die Technologie möglicherweise noch nicht weiterentwickelt worden und die Zivilisation werde möglicherweise überhaupt nicht als „kommunikativ“ angesehen, was einer der Schlüssel zur Definition eines ETI sei.

„Telekommunikationstechnologie könnte auf einer solchen Welt nie entstehen, selbst wenn sie die Heimat einer voll entwickelten Zivilisation sein könnte“, schreibt Quiroga. „Eine solche Zivilisation wäre nicht „kommunikativ“ und würde in der Drake-Gleichung nicht berücksichtigt werden.“

Andere Umstände könnten Zivilisationen effektiv auf ihren Heimatwelten gefangen halten. Auf einem Planeten mit durchgehender, ununterbrochener Wolkendecke wäre der Sternenhimmel niemals sichtbar. Wie würde sich das auf eine Zivilisation auswirken? Können Sie sich über die Sterne wundern, wenn Sie sie nicht sehen können und nicht wissen, dass sie da sind? Natürlich nicht. Ähnliches gilt für ein Doppelsternsystem ohne Nachtzeit. Sterne wären niemals sichtbar und würden niemals Objekte und Quellen des Wunders sein.

Ozeanwelten stellen ein ähnliches Rätsel dar. Auf Ozeanwelten oder Monden mit warmen Ozeanen und kilometerdicken gefrorenen Eisschalen hätten alle Bewohner eine äußerst eingeschränkte Sicht auf das Universum, in dem sie leben. Es ist schwer vorstellbar, dass eine technologische Zivilisation in einem Ozean unter mehreren Kilometern Eis entstehen könnte. Aber wir können nicht beurteilen, ob das möglich ist oder nicht.

Der Exoplaneten-Fluchtfaktor (Fex) von Quiroga kann uns dabei helfen, uns vorzustellen, welche Arten von Welten ETIs beherbergen könnten. Es kann uns helfen, die Faktoren zu antizipieren, die die Raumfahrt verhindern oder zumindest behindern, und es bringt mehr Komplexität in die Drake-Gleichung. Es führt uns zu der Idee von Fishbowl-Welten, unausweichlichen Planeten, die eine Zivilisation für immer an den Planeten binden könnten.

Könnten ganze Zivilisationen ohne die Fähigkeit, jemals ihren Planeten zu verlassen und ihre Sonnensysteme zu erkunden, und ohne die Fähigkeit, über ihre Welten hinaus zu kommunizieren, aufsteigen und untergehen, ohne jemals das Universum zu kennen, zu dem sie gehörten? Könnte es sozusagen direkt vor unserer Nase passieren und wir würden es nie erfahren?