Nathalie Cabrol: „Die Bioastronomie erlebt ein goldenes Zeitalter“

Nathalie Cabrol sucht nach Lebenszeichen im Universum. Elementares oder intelligentes Leben, nah oder fern, dem unseren ähnlich oder so unterschiedlich, dass es nicht wiederzuerkennen ist. Kurz gesagt, sie ist Bioastronomin oder Astrobiologin, je nachdem, ob Sie das Leben oder die Himmelskörper, die es beherbergen könnten, hervorheben möchten. Es ist ein Beruf, den es vor zwanzig Jahren noch nicht gab.

Gequälte Geschichte
Lange Zeit galten Astrobiologen nicht als voll engagierte Forscher in ihrer Arbeit. Offiziell waren sie Planetologen, Radioastronomen, Biologen, Geologen, Biochemiker, vielleicht Psychologen … Sie widmeten einen Teil ihrer Zeit der Erforschung außerirdischen Lebens und

Obwohl sie kaum finanziert waren, übten sie eine Tätigkeit zwischen Freiwilligenarbeit und Dilettantismus aus, die einige Kollegen als extravagantes Hobby betrachteten. Die Ereignisse dieser wissenschaftlichen Spezialisierung sind beunruhigt. Am Anfang haben wir über Exobiologie gesprochen. 1981 richtete die Internationale Astronomische Union (IAU) die Kommission 51 Astrobiologie ein, um nach außerirdischem Leben zu suchen. 2006 benannte er es in Bioastronomie mit Schwerpunkt auf intelligentem Leben um. Nach der Reform von 2015 ist es nun die F3 Astrobiology Commission.

Tödliche Begegnung
Vor 51 Jahren in Frankreich geboren, Absolventin der Sorbonne, amerikanische Staatsbürgerin, erzählt uns Nathalie Cabrol in dem Buch „The Dawn of New Worlds“, das von Chetro De Carolis umgehend für den Verlag Castelvecchi übersetzt wurde (283), wie Wissenschaftler versuchen, außerirdische Kreaturen zu entdecken Seiten, 20 Euro). Es ist eine fesselnde Lektüre, weil es die Biografie des Autors mit parallelen Entwicklungen in der Bioastronomie verknüpft. Die für ihr Schicksal als Forscherin schicksalhafte Begegnung erlebte Nathalie 1998, als sie Frank Drake traf, den Radioastronomen, der zusammen mit dem Planetenforscher Carlo Sagan die moderne Astrobiologie begründete. Es geschah in Mountain View, Kalifornien, am SETI Institute, Search for Extra-Terrestrial Intelligence. Drake war berühmt dafür, als erster nach künstlichen Signalen aus dem Weltraum zu suchen und die Anzahl hypothetischer außerirdischer Zivilisationen zu schätzen (die sogenannte „Drake-Gleichung“). Mit ihm hatte Nathalie Cabrol zitternd ein Vorstellungsgespräch, und Drake wies ihr eine Forschungsstelle zu. Heute leitet er das Carl Sagan Center des SETI-Instituts.

Grundlegendes Problem
Cabrol glaubt, dass sie im goldenen Zeitalter der Bioastronomie lebt. „The Dawn of New Horizons“ lässt die Etappen Revue passieren. In den 1960er Jahren machte uns die von den Astronauten der Apollo-8-Mission verbreitete Vision einer im Weltraum schwebenden Erde bewusst – sagt Nathalie –, dass „der Gedanke, allein in diesem kosmischen Ozean zu sein, einfach eine statistische Absurdität ist“. Ein grundlegendes Problem bleibt jedoch bestehen: Wir wissen immer noch nicht, wie das Leben auf der Erde entstanden ist, wir können nur grobe Vermutungen anstellen und Experimente anstellen, um die ursprüngliche Umwelt zu reproduzieren: Das erste wurde 1953 von Stanley Miller in Kalifornien durchgeführt, das letzte ist im Jahr 2022 alle Universität Tokio. Kein solches Experiment war schlüssig.

Eine Reihe von Entdeckungen
Aber die Weltraumforschung hat bereits interessante Ergebnisse geliefert. Phosphin, eine potenzielle biologische „Signatur“, wurde in der oberen Atmosphäre der Venus entdeckt. Jetzt wissen wir, dass es Wasser auf dem Mars gab und dass es immer noch etwas in Form von Eis gibt: Vielleicht haben sich elementare Lebensformen entwickelt, Cabrol selbst hat mit dem Spirit Rover im Gusev-Krater danach gesucht. Die Sonden Pioneer, Voyager, Galileo und Juno fanden viel Eis auf den galiläischen Satelliten des Jupiter und auf Enceladus, einem kleinen Saturnmond. Die europäische Raumsonde Huygens landete auf Titan, dem größten Saturnsatelliten, und enthüllte eine beispiellose Meteorologie von Methan in drei Zuständen: gasförmig, flüssig und fest. Pluto ist teilweise mit Eis bedeckt. Seit 1995 häufen sich die Beweise dafür, dass Planetensysteme wie unseres keine Ausnahme, sondern die Regel sind: Fast alle Sterne haben eines, und es wurden außer Kontrolle geratene Planeten entdeckt, die in der interstellaren Dunkelheit treiben.

“Verbinde die Punkte”
Die Entdeckung von Exoplaneten und andere Forschungen haben zu einer Aktualisierung der „Drake-Gleichung“ geführt. Jetzt will das SETI-Programm, sagt Cabrol, „die Punkte verbinden“, alle gemachten Beobachtungen zusammenfassen, um tatsächlich außerirdische Lebensformen zu entdecken. Aber hier stellt sich erneut ein Problem: Wie definiert man Leben? Im Jahr 2011 versuchte es der Molekularbiologe Edward Trifonov ausgehend von 123 Definitionen aus Wissenschaft, Geschichte und Philosophie. Auf die wesentlichen Schlüsselwörter reduziert, gelangt die Definition zu zwei gegensätzlichen Konzepten: Selbstreproduktion und Veränderung, also der ewigen Kopie des Identischen und seiner Evolution. Trifonov brachte sie so in Einklang: „Das Leben ist eine fast exakte Selbstreproduktion, mit einigen Variationen.“ La Palisse. Bereits 1924 hatte Oparin gesagt: „Jedes System, das sich replizieren und verändern kann, ist lebendig.“

Als Drake nach Turin kam
Ich hatte das Glück, Frank Drake 1998 zu interviewen, als er durch Turin reiste. Er erzählte mir, dass er 1956, als er 26 Jahre alt war und seine Doktorarbeit schrieb, versehentlich ein Radiosignal empfangen hatte, das künstlich wirkte. „Ich empfand eine Mischung aus Begeisterung, Freude und Unglauben. Ich atmete schwer vor Aufregung, von diesem Moment an begannen meine Haare weiß zu werden. Vielleicht fühlt es sich so an, wenn man mit einem Wunder konfrontiert wird. Dir wird klar, dass in diesem Moment eine andere Geschichte für die Welt begann, und du bist immer noch der Einzige, der davon weiß. Meine Hände zitterten bei dem Gedanken, dass ich irgendwie einen außerirdischen Geist „berührt“ hatte.

OZMA-Projekt
Die Geschichte wiederholte sich 1960, als Drake das Projekt Ozma (aus der Geschichte „Der Zauberer von Oz“ von Frank Baum) organisierte. „Einige Wochen lang richteten wir das 25-Meter-Radioteleskop in Green Bank, Virginia, auf die Sterne Tau Ceti und Epsilon Eridani. Von Tau Ceti, Stille. Aber ein starkes, sehr klares Signal kam von Epsilon Eridani. Sogar zu viel. Ich habe eine Reihe von Kontrollen durchgeführt. Schließlich entdeckten wir, dass wir den Funk einer U2 empfangen hatten, dem Spionageflugzeug, das die Vereinigten Staaten dann in die Stratosphäre flogen, um die Sowjets zu überwachen. Es war eine große Enttäuschung, aber es änderte nichts an meinem Wunsch, ET aufzuspüren.

Bis 2100?
Nachdem er die Mond- und Planetenabteilung des JPL (Nasa) und das Zentrum für Radiophysik an der Cornell University geleitet hatte, war Drake in seiner Freizeit ein leidenschaftlicher Segler und großartiger Schwimmer und setzte seine ET-Forschung in Mountain View fort, wo er dem SETI-Institut vorstand. Wie wahrscheinlich – fragte ich ihn – ist es Ihrer Meinung nach, bis zum Jahr 2100 tatsächlich ein außerirdisches Signal zu empfangen? „Es ist sehr unwahrscheinlich, aber nicht auszuschließen. Auf jeden Fall wäre es, wenn es passieren würde, ein so revolutionäres Ereignis, dass es immer noch einen Versuch wert wäre. Und was würde Ihrer Meinung nach der Inhalt der Nachricht sein, wenn es zu einem Kontakt käme: ein einfaches „Wir sind hier“ oder etwas mehr? Nochmals: Wie könnte unsere Antwort sein? „Es kommt darauf an“, erklärte Drake. „Das bedeutet nicht, dass die Botschaft beabsichtigt sein muss.“ Seit mindestens dreißig Jahren senden wir Radiowellen aus, die von intelligenten Lebewesen, die in der Nähe von Sternen leben, empfangen werden könnten, aber es handelt sich nicht um absichtliche Nachrichten: Es handelt sich um Fernsehnachrichten, Shows, Werbung. Wenn die Nachricht beabsichtigt war, müsste man sie natürlich sehr sorgfältig prüfen, bevor man reagiert. Auf einer SETI-Konferenz im Jahr 1990 wurde ein Protokoll festgelegt, das in diesem Fall einzuhalten ist: Die Botschaft gehört der gesamten Menschheit, und es liegt an den Vereinten Nationen, die Reaktion zu steuern, während die Bekanntgabe an die Öffentlichkeit nach sehr strengen Kontrollen erfolgen würde bis zum Entdecker”.

Die Zeit ist reif
Drake, der 2022 im Alter von 92 Jahren starb, glaubte, dass die Menschheit reif für eine solche Erfahrung sei: „52 Prozent der Amerikaner glauben an die Möglichkeit eines Kontakts, Science-Fiction-Filme selbst haben dazu beigetragen, eine starke Erwartung zu wecken.“ Wenn die außerirdische Zivilisation, was wahrscheinlich ist, technologisch viel weiter fortgeschritten wäre als unsere, könnten wir Vorschläge für die Lösung der schwerwiegendsten Probleme der Menschheit haben: wie wir zu vernachlässigbaren Preisen reichlich Energie erhalten, wie wir Konflikte vermeiden können, wie wir Krankheiten überwinden können usw den Tod selbst, wie wir das glückliche Überleben unserer Spezies sichern können …“

Zehntausend Zivilisationen in der Milchstraße?
Michel Mayor hatte kürzlich den ersten Exoplaneten entdeckt. „Heute“, sagte Drake 1998, „sollte es in unserer Galaxie mindestens zehntausend Planeten geben, auf denen intelligente Kreaturen leben.“ Aber selbst wenn das der Fall wäre, müssten diese Planeten statistisch gesehen im Durchschnitt mehr als tausend Lichtjahre voneinander entfernt sein: die Zeit, die zwischen einer Nachricht und ihrem Eintreffen und dann zwischen der Antwort und der zweiten Nachricht vergehen würde, es würde mehrere tausend Jahre dauern. Nun ist in meiner Formel der unsicherste Parameter genau derjenige, der die Dauer einer technologischen Zivilisation betrifft. Wie lange überlebt eine technologisch fortgeschrittene Zivilisation? Hier kann die Schätzung nicht wissenschaftlich sein. Wir stehen vor einem soziologischen Parameter. Es ist möglich, dass sich eine fortgeschrittene Zivilisation schnell selbst zerstört, da wir riskieren, uns mit Atomwaffen zu treffen. Wenn kommunikationsfähige Zivilisationen einige Jahrzehnte lang leben, geht die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts gegen Null. Stattdessen werden die anderen Parameter mit der Anhäufung neuer Entdeckungen immer optimistischer: In den letzten Jahren haben wir Dutzende Planeten um andere Sterne beobachtet, wir haben entdeckt, dass es auf Europa, dem großen Satelliten des Jupiter, Wasser gibt, und dass es vielleicht auf dem Mars Wasser gibt. Das Leben hat zumindest seine ersten Schritte unternommen und vor zwei Milliarden Jahren urzeitliche Mikroorganismen hervorgebracht …“

Die Nadel im Heuhaufen
Der erste Empfänger, mit dem Drake das Radio-Universum hörte, analysierte jeweils einen Kanal. Aktuelle Receiver analysieren über hundert Millionen Kanäle gleichzeitig. Dennoch ist es unwahrscheinlicher, im kosmischen Summen ein künstliches Signal zu finden, als die klassische Nadel im Heuhaufen zu finden. „Wir glauben, dass die Wellenlänge, auf der eine außerirdische Zivilisation höchstwahrscheinlich senden würde, etwa 21 Zentimeter, also 1420 Megaherz, beträgt.“ Auf dieser Frequenz strahlt das Wasserstoffatom, das am weitesten verbreitete Element im Universum. Darüber hinaus gibt es in dieser Mikrowellenregion weniger Störungen… Allerdings nimmt die terrestrische Elektrosmogbelastung zu. Satellitentelefone sind eine Ruine. Wir verteidigen uns vorerst, indem wir gleichzeitig mit zwei oder mehr Radioteleskopen beobachten, um Störsignale zu eliminieren. Aber wir müssen die nächsten Radioteleskope auf der verborgenen Seite des Mondes oder im interplanetaren Raum platzieren, vielleicht sogar im interstellaren Raum, wo die Gravitationslinse der Sonne die Signale konzentriert. Dort entspräche eine ein Quadratmeter große Antenne einer Signalsammelfläche von einem Quadratkilometer!

Die Hände des Universums
Bleiben wir beim ET-Thema und weisen auf weitere interessante Lektüren hin. Francesco Rosario Ferraro, Professor für Astronomie an der Universität Bologna, hat gerade „Kinder der Sterne. Eine Reise zwischen Raum und Zeit, um unsere Ursprünge und unsere Zukunft zu entdecken“ (Bietti, 217 Seiten, 18 Euro). Giulia Fabriani beschäftigt sich in „Geschichte des Lichts“ (ilSaggiatore, 260 Seiten, 24 Euro) eindrucksvoll mit der stellaren und kosmischen Entwicklung. Die Datierung großer kosmischer und biologischer Ereignisse ist der rote Faden, dem David Helfand in „Die Hände des Universums“ folgt. „Die Geschichte Atom für Atom rekonstruieren“ (Apogeo, 270 Seiten, 22 Euro), ein äußerst origineller Text, der uns von der Entdeckung der Radioaktivität bis zu den nuklearen Prozessen führt, die zur Datierung archäologischer Funde, klimatischer Schwankungen, Dinosaurierfossilien, Cyanobakterien, Meteoriten und der Entstehung von verwendet werden die Sonne und die Erde, bis zum Urknall, als die Zeiger die ersten Sekunden tickten.

Der Beginn des Lebens
Ein großartiges Buch über den Ursprung des Lebens wurde von Raghuveer Parthasarathy, Professor für biologische Physik an der University of Oregon (USA), geschrieben. Der Verlag Carocci vertreibt derzeit die italienische Übersetzung „Ein einfacher Anfang“ (350 Seiten, 32 Euro). Da physikalische Gesetze und chemische Elemente dem gesamten Universum gemeinsam sind, identifiziert der Autor vier Prinzipien, die der lebenden Welt zugrunde liegen: „Selbstorganisation“, die für die Bildung von DNA und Proteinen verantwortlich ist; die «Regelkreise», die die Stabilität komplexer Baugruppen kontrollieren; „vorhersehbare Zufälligkeit“, die bei großen Zahlen gültige Ergebnisse um die Durchschnittswerte herum liefert; „Skalierbarkeit“, d. h. die Vorstellung, dass Form und Struktur lebender Organismen von physikalischen Kräften und Abmessungen abhängen. Im Lichte dieser „einfachen“ Prinzipien zeichnet Parthasarathy den gesamten Weg der Evolution nach, von den präbiotischen Molekülen bis zum Menschen. Und nebenbei erklärt es auch, „warum Elefanten nicht springen können“.

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