Leben an den Ursprüngen des Universums

Leben an den Ursprüngen des Universums

Alexey Levin
"Popular Mechanics" №3, 2014

Leben an den Ursprüngen des Universums

Avi Loeb, Professor für Astrophysik an der Harvard Universität"Für die Entstehung des Lebens gibt es nicht genug Wärme, wir brauchen mehr geeignete Chemie und Geochemie. Aber auf jungen felsigen Planeten gab es genug Wasser und Substanzen, die für die Synthese von komplexen organischen Makromolekülen notwendig sind. Und von hier ist es nicht weit zum wirklichen Leben." Wahrscheinlich ist es immer noch nicht unmöglich, aber es ist fast unmöglich, diese Hypothese in absehbarer Zeit zu testen, selbst wenn es superhelle Planeten im Universum gibt, dann ist es in sehr kleinen Zahlen nicht klar, wie man sie erkennt, und Insel Zube für Spuren von Biogenese“.

Ein bekannter Astrophysiker, ein Professor an der Harvard University, Avi Loeb, hat kürzlich eine ziemlich phantastische Hypothese aufgestellt, die den Beginn der Biogenese in die Kindheit des Universums verschoben hat: Er glaubt, dass einzelne Inseln des Lebens entstanden sein könnten, als das Universum erst 15 Millionen Jahre alt war. Es stimmt, dieses "erste Leben" war zu einem fast unvermeidlichen schnellen (nach kosmischen Standards – in nur 2-3 Millionen Jahren) Aussterben verurteilt.

Zutaten

"Das standardmäßige kosmologische Modell erlaubt eine solche frühe Entstehung des Lebens nicht", sagt Avi Loeb. "Die ersten Sterne im zugänglichen Bereich des Weltraums entstanden später, als das Universum etwa 30 Millionen Jahre alt war. Diese Sterne entwickelten Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium und andere Elemente, die schwerer sind als Helium, die Teil der ersten festen Planeten des Erdtyps werden könnten, die sich um die Sterne der zweiten Generation bildeten, aber es ist möglich, dass die Sterne der ersten Generation aus den Wolken des Moleküls stammen odoroda und Helium, die in Gruppen von dunkler Materie sammeln – das Alter des Universums zu diesem Zeitpunkt belief sich auf etwa 15.000.000 Jahre.

Es stimmt, dass die Wahrscheinlichkeit solcher Cluster sehr gering ist. "

Laut Professor Loeb erlauben uns Beobachtungsdaten der Astronomie jedoch anzunehmen, dass einzelne Regionen im Universum erscheinen könnten, wo die ersten Sterne viel früher aufblitzten und explodierten, als es das Standardmodell vorschrieb. Sie sammelten Produkte dieser Explosionen, beschleunigten die Abkühlung molekularer Wasserstoffwolken und stimulierten dadurch die Entstehung von Sternen der zweiten Generation.Es ist möglich, dass einige dieser Sterne felsige Planeten erhalten könnten.

Warm und gemütlich

Aber die Elemente, die schwerer sind als Helium, sind nicht genug für die Entstehung des Lebens – es sind auch komfortable Bedingungen erforderlich. Das Leben in der Erde ist zum Beispiel völlig abhängig von der Sonnenenergie. Im Prinzip hätten die ersten Organismen mit der inneren Hitze unseres Planeten entstehen können, aber ohne Sonnenwärme hätten sie nicht die Oberfläche erreicht. Aber 15 Millionen Jahre nach dem Urknall galt diese Einschränkung nicht. Die Temperatur der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung war mehr als hundertmal höher als die Stromstärke von 2,7 K. Jetzt liegt das Maximum dieser Strahlung bei einer Wellenlänge von 1,9 mm, weil sie Mikrowellen genannt wird. Und dann war es Infrarot und auch ohne die Beteiligung von Sternenlicht könnte die Oberfläche des Planeten auf eine für das Leben angenehme Temperatur (0-30 ° C) erwärmen. Diese Planeten (wenn sie existieren) könnten sich sogar von ihren Sternen abwenden.

Kurzes Leben

Das frühe Leben hatte jedoch praktisch keine Chance, lange zu überleben, ganz zu schweigen von einer ernsthaften Entwicklung. Relikte Strahlung kühlte sich schnell ab, als sich das Universum ausdehnte, und die Dauer der oberflächlichen Erwärmung der Planeten betrug mehrere Millionen Jahre nicht.Zusätzlich, 30-40 Ma nach dem Urknall, begann eine massive Geburt von sehr heißen und hellen Sternen der ersten Generation, die den Weltraum mit Röntgenstrahlen und hartem Ultraviolett überschwemmten. Die Oberfläche irgendeines Planeten unter solchen Bedingungen war zur vollständigen Sterilisation verurteilt.

Es wird angenommen, dass für die Entstehung des Lebens Himmelskörper mit einer reichen chemischen Zusammensetzung, mit einer festen Oberfläche, mit einem Luftbecken und mit Tanks von flüssigem Wasser, in der "bewohnbaren Zone" benötigt. Es wird vermutet, dass sich solche Planeten nur in der Nähe der Sterne der zweiten und dritten Generation bilden können, die nach dem Urknall hunderte von Millionen Jahren zu leuchten begannen.

Anthropisches Prinzip

Avi Löbs Hypothese kann dazu verwendet werden, das sogenannte anthropische Prinzip zu verfeinern. Im Jahr 1987, der Nobelpreis für Physik Stephen Weinberg geschätzt die Bandbreite der Werte der Antigravitationsenergie des Vakuums (jetzt kennen wir es als dunkle Energie), kompatibel mit der Möglichkeit der Entstehung des Lebens. Obwohl diese Energie sehr klein ist, führt sie zu einer beschleunigten Expansion des Weltraums und verhindert somit die Bildung von Galaxien, Sternen und Planeten.Daraus ergibt sich, dass unser Universum direkt an die Entstehung des Lebens angepasst ist – dies ist genau das anthropische Prinzip, denn wenn die Menge an Dunkler Energie nur hundert Mal größer wäre, gäbe es keine Sterne oder Galaxien im Universum.

Aus der Hypothese von Loeb folgt jedoch, dass Leben unter Bedingungen entstehen kann, in denen die Dichte der baryonischen Materie im Universum millionenfach größer war als in unserer Zeit. Das bedeutet, dass das Leben auch dann entstehen kann, wenn die kosmologische Konstante nicht hundert, sondern millionenfach höher ist als ihr tatsächlicher Wert! Eine solche Schlussfolgerung negiert nicht das anthropische Prinzip, sondern reduziert deutlich ihre Überzeugungskraft.


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