Spannende Geschichte, der Forscher nachgegangen sind. Wie ergeht es einer fremden Zivilisation, wenn sich diese entwickelt. Droht ein planetarer Kollaps, wie aktuell mit dem Klimawandel auf der Erde?
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Auch eine energiehungrige Exo-Zivilisation dürfte nach diesem Forschungsbericht unter einer Überlastung des Ökosystems auf ihrem Heimatplaneten leiden und untergehen. Das ist schlicht das Ergebnis mehrerer Modellrechnungen, die eine Gruppe von Forschern durchgeführt hat. Das Team Team bestand aus Astronomen, einem Geowissenschaftler und einem Stadtökologen.
Der Hintergrund
Noch gibt es keine gesicherten Kenntnisse, dass es außerirdische Zivilisationen im Weltall gibt. Aber seit wenigen Jahren wissen die Astronomen, dass es Exoplaneten in fernen Sonnensystemen gibt. Und es ist auch bekannt, dass es Planeten von der Größe der Erde mit Umlaufbahnen um die Sonne in bewohnbaren Zonen (habitable Zonen) gibt. Also ist es nicht windig, anzunehmen, dass irgendwo da draußen Milliarden Planeten existieren, auf denen sich wohl auch Leben entwickelt hat.
Astronomen wollen mit dem James Webb Weltraumteleskop und anderen Instrumenten demnächst beginnen, nach Leben zu suchen, indem sie nach Anzeichen von "Exo-Biosphären" auf diesen Exoplaneten Ausschau halten. So halb im Scherz folgerten die Wissenschaftler, wenn es Exoplaneten mit Exo-Biosphären gibt, könnte es auch Exo-Zivilisationen geben. Landläufig ist das gemeint, wenn über 'Außerirdische' gesprochen wird.
Die Gedankenansätze der Studie
In diesem englischsprachigen Artikel sind die Überlegungen der Forscher aus obiger Studie aufbereitet worden. Die Wissenschaftler stellten sich die Frage, wie sich hypothetische Exo-Kulturen auf ihren Planeten entwickeln. Da es im Kosmos wahrscheinlich mehr als 10 Milliarden Billionen Planeten gibt, ist die Menschheit nicht die erste Zivilisation, die erschienen ist, es sei denn, wir wären eine Ausnahme und die Natur hat was gegen Zivilisationen wie die unsere.
Das bedeutet im Umkehrschluss, dass jede dieser hypothetischen Exo-Zivilisation, die sich aus der Biosphäre ihres Planeten entwickelte, eine Geschichte hatte: eine Geschichte des Auftauchens, steigende Kapazitäten und dann vielleicht ein langsames Verblassen oder ein schneller Zusammenbruch. Und so wie die meisten Arten, die jemals auf der Erde gelebt haben, jetzt ausgestorben sind, so sind auch die meisten Zivilisationen, die entstanden sind (wenn sie entstanden sind), vielleicht schon lange vorbei. Die Wissenschaftler erforschten daher, was mit anderen hypothetischen Exo-Zivilisationen passiert sein könnte, um Einblicke in das, was mit uns auf der Erde passieren könnte, zu gewinnen.
Im Ansatz der Wissenschaftler werden die Bevölkerung der Exo-Kultur und die planetarische Umwelt durch den Energieverbrauch und seine Folgen miteinander verflochten. Der Planet gibt der Zivilisation Energieressourcen. Diese werden für den Aufbau der Zivilisation verbraucht. Wenn eine Zivilisation mehr Energie vom Planeten bezieht, steigen ihre Kapazitäten. Dazu gehört auch die Fähigkeit eines 'Bevölkerungswachstums' mit steigenden Geburtenraten und der Fähigkeit, die Individuen zu ernähren.
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Diese Verbindung zwischen verfügbarer Energie (in Form von Nahrung für einfache Organismen) und steigenden Geburtenraten ist für die Populationsbiologie von grundlegender Bedeutung. Und für die menschliche Zivilisation ist der steile Anstieg der Bevölkerung eng mit dem Einsatz von Düngemitteln mit fossilen Brennstoffen verbunden. Größere Energie wird also am Anfang zu größeren Populationen führen. Aber es gibt kein kostenloses Mittagessen aus planetarischer Sicht.
Die Nutzung all dieser Energie muss zu einer Rückkopplung mit dem Planeten führen. Das ist es, was wir Erdlinge gerade erst mit dem Klimawandel erleben. Wenn die globale Erwärmung wirklich schlimm wird, wird alles, von der Energiegewinnung bis zur Nahrungsmittelproduktion, stark gestresst werden und die aktuellen Bevölkerungszahlen der Erde werden nicht nachhaltig sein. Deshalb haben die Forscher in ihren Exo-Zivilisationsmodellen steigende planetarische Auswirkungen durch die Zivilisation mit Bevölkerungsrückgängen verknüpft. Es war alles ziemlich einfach und erforderte keine Annahmen über außerirdische Ökonomie, Soziologie oder andere Science-Fiction-Ideen.
Die Ergebnisse der Studie
Mit den entsprechenden Modellen haben die Forscher die Entwicklung einer Zivilisation auf einem Planeten und den Verbrauch von Ressourcen abgebildet und dann Berechnungen laufen lassen. Das Modell lieferte drei verschiedene Szenarien für den Verlauf einer Zivilisationsgeschichte.
- Der erste und, beunruhigenderweise, häufigste Szenario war das, was "das Aussterben" der Exo-Zivilisation. Sobald die Zivilisation Energie verbrauchte, wuchs die Zahl der Population rapide an. Aber die Nutzung der Ressourcen führte dazu, dass die Bedingungen auf dem Planeten, die für das wachsen einer Zivilisation erforderlich sind, nicht mehr gegeben waren. Durch Bevölkerungsexplosion und Überbeanspruchung der planetaren Ressourcen kam es zu einer einer starken Verringerung der Bevölkerung der Zivilisation. Dies ging so lange, bis sowohl der Planet als auch die Zivilisation einen stabilen Zustand erreichten. Danach hörten die Bevölkerung und der Planet auf, sich zu verändern. Eine nachhaltige planetarische Zivilisation wurde erreicht, aber mit hohen Kosten. In vielen der Modelle sahen wir, dass bis zu 70 Prozent der Bevölkerung untergehen, bevor ein stationärer Zustand erreicht wurde. In Wirklichkeit ist es nicht klar, dass eine komplexe technologische Zivilisation wie die unsere eine solche Katastrophe überleben könnte.
- Im zweiten Szenario gab es eine "weiche Landung". Die Bevölkerung wuchs und der Planet veränderte sich, aber die Zivilisation schaffte einen reibungslosen Übergang zu einem neuen, ausgewogenen Gleichgewicht. Die Zivilisation hatte den Planeten verändert, ohne jedoch ein massives Aussterben auszulösen.
- Das letzte Szenario war das beunruhigendste und endete im vollständigen Zusammenbruch der Zivilisation. Wie in Szenario 1 explodierte zuerst die Bevölkerung. Aber diese Planeten konnten die Folgen der Ausbeutung der Ressourcen durch die Zivilisation einfach nicht bewältigen. Die Wirtswelten waren zu empfindlich gegenüber Veränderungen. Die Bedingungen auf diesen Planeten verschlechterten sich so schnell, dass die Bevölkerung der Zivilisation ausstarb.
Die Forscher konnten mit ihren Modellen bestimmte Annahmen variieren. So gab es die Möglichkeit, dass die Zivilisationen zwei Energiequellen, eine, die sich stark auf die Ressourcen des Planeten auswirkte, und eine die weniger Auswirkungen hatte, nutzten. Man könnte denken, dass der Wechsel von der sich stark auswirkenden Energiequelle zur Energiequelle, die nur wenige Auswirkungen auf den Planeten hat, die Dinge besser machen würde. Aber für einige Szenarien war es egal. Wenn die Zivilisation nur die sich stark auswirkenden Energiequelle bwz. Ressource nutzte, erreichte die Bevölkerung einen Höchststand und fiel dann schnell auf Null. Aber wenn die Forscher der Zivilisation erlaubten, auf die schonende Energiequelle umzusteigen, geschah der Zusammenbruch in bestimmten Fällen immer noch, auch wenn er sich verzögerte. Die Bevölkerungszahlen begannen zu sinken und sich zu stabilisieren. Aber plötzlich kam es zum Kollaps und zum Aussterben der Bevölkerung.
Die Modellrechnungen zeigten den Forschern die Unwägbarkeiten in der Zivilisationsentwicklung auf. So kann Leben auf einer Welt untergehen, ohne dass die Zivilisation Einfluss hat. Das Treibhausklima auf der Venus ist ein solches Beispiel. Die bisherigen Modelle sind nur ein erster Ansatz, die zwar Antworten liefern, aber mit der Zeit um neue Erkenntnisse verfeinert werden müssen. Die Kollegen bei heise habe die Ergebnisse des Forschungsberichts in diesem deutschsprachigen Artikel zusammen gefasst.
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