Auf 19. Oktober 2017 , das Panorama-Vermessungsteleskop und Schnellreaktionssystem -1 (Pan-STARRS-1) auf Hawaii gab die erste Entdeckung eines interstellaren Asteroiden mit dem Namen 1I/2017 U1 (alias ‘Oumuamua) bekannt. Ursprünglich für einen Kometen gehalten, wurde dieser interstellare Besucher schnell zum Fokus von Folgestudien, die versuchten, seinen Ursprung, seine Struktur, seine Zusammensetzung zu bestimmen und die Möglichkeit auszuschließen, dass es sich um ein außerirdisches Raumschiff handelte!
Während ‘Oumuamua das erste bekannte Beispiel für einen interstellaren Asteroiden ist, der unser Sonnensystem erreicht, haben Wissenschaftler lange vermutet, dass solche Besucher regelmäßig vorkommen. Um herauszufinden, wie häufig ein Forscherteam der Harvard University eine Studie um die Einfangrate von interstellaren Asteroiden und Kometen zu messen und welche Rolle sie bei der Ausbreitung des Lebens im Universum spielen könnten.
Die Studie mit dem Titel „ Auswirkungen gefangener interstellarer Objekte auf Panspermie und außerirdisches Leben “, ist kürzlich online erschienen und wird zur Veröffentlichung inDas Astrophysikalische Journal. Die Studie wurde von Manasavi Lingam, einem Postdoc an der Harvard Institute for Theory and Computation (ITC) und Abraham Loeb, dem Vorsitzenden des ITC und Forscher am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Für ihre Studie konstruierten Lingam und Loeb ein Drei-Körper-Gravitationsmodell, bei dem die Physik dreier Körper verwendet wird, um ihre jeweiligen Flugbahnen und Wechselwirkungen miteinander zu berechnen. In Lingams und Loebs Modell dienten Jupiter und die Sonne als die beiden massereichen Körper, während ein weit weniger massereiches interstellares Objekt als dritter diente. Wie Dr. Loeb Universe Today per E-Mail erklärte:
„Die kombinierte Schwerkraft von Sonne und Jupiter wirkt wie ein ‚Fischernetz‘. Wir schlagen einen neuen Ansatz für die Suche nach Leben vor, der darin besteht, die von diesem Fischernetz eingefangenen interstellaren Objekte zu untersuchen, anstatt den traditionellen Ansatz, durch Teleskope zu schauen oder mit Raumfahrzeugen in entfernte Umgebungen zu reisen, um dasselbe zu tun.“
Anhand dieses Modells begann das Paar dann zu berechnen, mit welcher Geschwindigkeit Objekte, die in ihrer Größe mit Oumuamua vergleichbar sind, vom Sonnensystem erfasst werden und wie oft solche Objekte im Laufe ihrer gesamten Geschichte mit der Erde kollidieren. Sie betrachteten das Alpha Centauri-System zum Vergleich auch als separaten Fall. In diesem Doppelsternsystem dienen Alpha Centauri A und B als die beiden massiven Körper und ein interstellarer Asteroid als dritter.
Wie Dr. Lingam sagte:
„Die Häufigkeit dieser Objekte wird aus der Anzahl dieser Objekte bestimmt, die kürzlich aufgrund der Entdeckung von Oumuamua aktualisiert wurde. Die Größenverteilung dieser Objekte ist unbekannt (und dient als freier Parameter in unserem Modell), aber um quantitative Ergebnisse zu erhalten, haben wir angenommen, dass sie der von Kometen in unserem Sonnensystem ähnlich ist.“
Die Theorie der Lithopanspermie besagt, dass Leben zwischen Planeten innerhalb eines Planetensystems geteilt werden kann. Bildnachweis: NASA
Am Ende stellten sie fest, dass jederzeit einige Tausend gefangene Objekte im Sonnensystem gefunden werden könnten – von denen das größte einen Radius von mehreren zehn Kilometern hätte. Für das Alpha Centauri-System waren die Ergebnisse noch interessanter. Basierend auf der wahrscheinlichen Erfassungsrate und der maximalen Größe eines erfassten Objekts stellten sie fest, dass im Laufe der Geschichte des Systems sogar erdgroße Objekte erfasst worden sein könnten.
Mit anderen Worten, Alpha Centauri könnte im Laufe der Zeit einige Schurkenplaneten aufgegriffen haben, was drastische Auswirkungen auf die Entwicklung des Systems gehabt hätte. In diesem Sinne untersuchten die Autoren auch, wie Objekte wie 'Oumuamua eine Rolle bei der Verteilung des Lebens im gesamten Universum über felsige Körper gespielt haben könnten. Dies ist eine Variation der Theorie der Lithopanspermie, bei der mikrobielles Leben dank Asteroiden, Kometen und Meteoriten zwischen Planeten geteilt wird.
In diesem Szenario wären interstellare Asteroiden, die aus fernen Sternensystemen stammen, die Träger mikrobieller Lebens von einem System zum anderen. Wenn solche Asteroiden in der Vergangenheit mit der Erde kollidierten, könnten sie für die Saat unseres Planeten verantwortlich sein und zur Entstehung von Leben, wie wir es kennen, führen. Wie Lingam erklärte:
„Diese interstellaren Objekte könnten entweder direkt auf einen Planeten prallen und ihn so mit Leben befruchten oder in das Planetensystem eingefangen werden und weiteren Kollisionen innerhalb dieses Systems unterliegen, um interplanetare Panspermie zu erzeugen (das zweite Szenario ist wahrscheinlicher, wenn das eingefangene Objekt groß ist, für zB einen Bruchteil des Erdradius).“
Darüber hinaus machten Lingam und Loeb Vorschläge, wie zukünftige Besucher unseres Sonnensystems untersucht werden könnten. Wie Lingam zusammenfasst, besteht der Schlüssel darin, nach bestimmten Arten von Spektren von Objekten in unseren Sonnensystemen zu suchen:
„Es könnte möglich sein, in unserem Sonnensystem nach interstellaren Objekten (eingefangen/ungebunden) zu suchen, indem man sich ihre Flugbahnen im Detail ansieht. Da viele Objekte innerhalb des Sonnensystems ähnliche Verhältnisse von Sauerstoffisotopen aufweisen, könnte das Auffinden von Objekten mit sehr unterschiedlichen Isotopenverhältnissen alternativ auf ihren interstellaren Ursprung hinweisen. Die Isotopenverhältnisse lassen sich durch hochauflösende Spektroskopie bestimmen, wenn sich interstellare Kometen der Sonne nähern.“
„Der einfachste Weg, um die Objekte herauszugreifen, die außerhalb des Sonnensystems entstanden sind, besteht darin, das Häufigkeitsverhältnis von Sauerstoffisotopen im Wasserdampf zu untersuchen, der ihre Kometenschweife bildet“, fügte Loeb hinzu. „Dies kann durch hochauflösende Spektroskopie erfolgen. Nachdem wir ein eingeschlossenes interstellares Objekt identifiziert haben, könnten wir eine Sonde starten, die auf seiner Oberfläche nach Signaturen primitiven Lebens oder Artefakten einer technologischen Zivilisation sucht.“
Es wäre nicht übertrieben zu sagen, dass die Entdeckung von Oumuamua eine Art Revolution in der Astronomie ausgelöst hat. Es hat nicht nur etwas bestätigt, was Astronomen schon lange vermutet haben, sondern auch neue Möglichkeiten für die Forschung und die Prüfung wissenschaftlicher Theorien (wie Lithopanspermie) geschaffen.
In Zukunft werden mit etwas Glück Robotermissionen an diese Stellen geschickt, um direkte Studien durchzuführen und vielleicht sogar Rückkehrmissionen zu beproben. Was diese über unser Universum und vielleicht sogar die Ausbreitung des Lebens im gesamten Universum enthüllen, ist mit Sicherheit sehr aufschlussreich!
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