Die Drake-Gleichung ist eine der bekanntesten Gleichungen in der Astronomie. Es wurde endlos diskutiert, seit es 1961 erstmals von Frank Drake postuliert wurde, aber bisher diente es als effektive Grundlage für Diskussionen darüber, wie viel Leben in der Galaxie verbreitet sein könnte. Alle Gleichungen können jedoch verbessert werden, und ein Team von Astrobiologen und Astronomen glaubt, einen Weg gefunden zu haben, diese zu verbessern.
Die Gleichung selbst drehte sich um die Suche nach Funksignalen. Seine Formulierung würde jedoch implizieren, dass eher das zu sehen ist, was heute allgemein als „Biosignaturen“ bezeichnet wird, als technologische. Beispielsweise könnten Astronomen Methan in der Atmosphäre eines Planeten finden, was ein klares Zeichen für Leben ist, selbst wenn dieser Planet noch keine fortgeschrittene Intelligenz entwickelt hat.
Diese Suche nach Biosignaturen war nicht möglich, als Drake die Gleichung ursprünglich schrieb – aber jetzt ist sie es. Daher könnte es an der Zeit sein, einige der Faktoren in der ursprünglichen Gleichung zu ändern, um die neuen Suchmöglichkeiten der Wissenschaftler besser widerzuspiegeln. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, die Gleichung in zwei getrennte Gleichungen aufzuteilen, die die Suche nach Biosignaturen bzw. Technosignaturen widerspiegeln.
Biosignaturen, die im neuen Rahmenwerk mit dem Begriff N(bio) erfasst werden, würden sich wahrscheinlich viel häufiger entwickeln als Technosignaturen, die im neuen Rahmenwerk als N(tech) erfasst werden. Logischerweise würde dies aus der Tatsache resultieren, dass die Anzahl der Planeten, die später eine technologisch fortgeschrittene Zivilisation entwickeln, viel geringer ist als die Gesamtzahl der Planeten, die überhaupt Leben bilden. Immerhin hat die Erde rund 4 Milliarden Jahre nach ihrem ersten Lebensfunken gebraucht, um eine intelligente Zivilisation zu entwickeln.
Aber das erklärt nicht ein grundlegendes Merkmal von Technologie – sie muss zwar von einem Planeten mit einer Biosphäre stammen, aber sie muss auf keinen Fall dort bleiben. Dies wirkt sich erheblich auf einen anderen Faktor in der Drake-Gleichung aus – L oder die Zeitspanne, in der ein Signal nachweisbar ist. Dr. Jason Wright von der Penn State University, der Erstautor des neuen Artikels, der in veröffentlicht wurde Die Briefe des astrophysikalischen Journalsund seine Co-Autoren weisen darauf hin, dass vier Faktoren darauf hindeuten, dass die Technologie möglicherweise langlebiger ist als die Biologie.
Erstens, wie jedem Science-Fiction-Fan klar ist, kann die Technologie die Biologie, die sie geschaffen hat, lange überleben. In einigen Fällen kann die Technologie sogar die Biosphäre zerstören, die sie geschaffen hat. Aber es würde selbst aus der Ferne noch nachweisbar sein, lange nachdem die Lebensformen, die es geschaffen hatten, abgestorben waren. Und das in der Größenordnung von Millionen oder sogar Milliarden von Jahren, je nach Robustheit der Technologie.
Wenn die Lebensformen nicht in den frühen Stadien ihres technologischen Erwachens aussterben würden, würden sie wahrscheinlich auf andere Planeten expandieren wollen und ihre Technologie mitnehmen. Was zum zweiten Faktor führt – Technosphären können potenziell Biosphären übertreffen. Wenn sich beispielsweise die Mondkolonisierung in den nächsten paar hundert Jahren stetig fortbewegt, würde der Mond zu einer Welt ohne Biosphäre, aber ganz klar mit einer Technosphäre um ihn herum.
Noch weiter oben im Technologiebaum könnte die Technologie selbst selbstreplizierend werden, wie beispielsweise eine von Neumann-Sonde oder ein anderes selbstreplizierendes System. Diese könnten jede entstehende Biosphäre hinter sich lassen, aber sie könnten möglicherweise auch noch lange weitermachen, nachdem die Biologie, die sie ursprünglich geschaffen hat, weitergezogen ist.
Das würde auf den vierten Faktor hindeuten – dass Technosignaturen sogar ohne Planeten in Form von Raumfahrzeugen oder Satelliten existieren können. Tatsächlich könnte dies sogar die häufigste Form der Technosignatur in der Galaxie sein. Daher gelten die begrenzenden Faktoren der Drake-Gleichung, die alle direkt mit einem Planeten verbunden sind, nicht für die Technologie.
Ein weiterer Faktor beeinflusst, wie einfach es wäre, Biosignaturen im Vergleich zu Technosignaturen zu finden – wie nachweisbar sie sind. Dr. Wright und seine Kollegen erwähnen, dass die Erkennung von Biosignaturen eine Herausforderung darstellt – tatsächlich können wir derzeit nicht einmal die Biosignatur der Erde in der Entfernung von Alpha Centauri erkennen. Daten von James Webb könnten dies schließlich ermöglichen. Trotzdem sind radioastronomische Projekte wie das Square Kilometre Array viel besser darauf ausgerichtet, eindeutige Anzeichen von Technologie zu erkennen.
Wie klar ist jedoch ein weiterer Knackpunkt für Biosignatur- und Technosignatur-Sucher. Für beide Kategorien kann es schwierig sein, ein gültiges Signal vom „Rauschen“ zu trennen, das viele Formen annehmen kann, wie z. B. eine verschleierte Spektralanalyse oder Wärmesignaturen. Trotzdem machen Dr. Wright und sein Team starke Argumente dafür, dass Technosignaturen zumindest das Potenzial haben, viel klarer zu sein als Biosignaturen, die wahrscheinlich unbeabsichtigte Nebenwirkungen des Wachstums des Lebens im Allgemeinen sind.
Was all dies bedeutet, ist einfach: Die Suche nach außerirdischer Intelligenz sollte fortgesetzt werden, und es ist wahrscheinlich wahrscheinlicher, ein Zeichen einer technologisch fortgeschrittenen Zivilisation zu finden, als eine aufkeimende nicht-technologische. Selbst wenn die Zivilisation, die das Signal erzeugt hat, längst verschwunden ist, würde dies immer noch zutreffen. Diese Beständigkeit kann entweder als düsterer Nebeneffekt oder als glückliches Ergebnis jahrelanger Evolution und Entdeckung angesehen werden. Sie können selbst entscheiden, wie Sie es betrachten.
Jason T. Wright et al, The Case for Technosignatures: Why They May Be Abundant, Long-lived, Highly Detectable, and Unambiguous, Die Briefe des astrophysikalischen Journals (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac5824