Warum muss es flüssig sein?
In einem Gas fliegen die Moleküle auseinander und wechselwirken kaum, in einem Feststoff bewegen sie sich gar nicht. Eine Flüssigkeit bietet den Mittelweg: Die Teilchen sind beweglich und zugleich dicht genug beieinander, um aufeinanderzutreffen und komplexe Verbindungen zu bilden.
Deshalb konzentriert sich die Suche nach Leben auf Flüssigkeiten. Die Frage lautet nicht: "Gibt es dort Wasser?", sondern: "Gibt es dort irgendetwas, das lange genug flüssig bleibt?" Erst danach wird untersucht, um welchen Stoff es sich handelt.
- Wasser: großer Bereich, löst vieles
- Ammoniak: bei niedrigeren Temperaturen flüssig
- Methan: nur bei starker Kälte flüssig
Der Balken zeigt den wichtigsten Vorteil von Wasser: den großen Temperaturbereich, in dem es flüssig bleibt. Bei anderen Kandidaten ist er deutlich kleiner, die Bedingungen müssen also genauer zusammenpassen.
Was gegen Ersatzstoffe spricht
Löst sehr viele Stoffe, bleibt über einen großen Temperaturbereich flüssig und bildet Eis, das leichter als Wasser ist und deshalb schwimmt
Lösen eine andere Auswahl an Stoffen, bleiben nur in einem kleinen Temperaturbereich flüssig und ermöglichen bei dieser Kälte extrem langsame Reaktionen
Die Eigenschaft von Eis verdient eine eigene Erklärung. Festes Wasser ist leichter als flüssiges, deshalb schwimmt Eis und bildet eine Decke über einem Gewässer, unter der Leben erhalten bleibt. Bei fast allen anderen Stoffen ist die feste Phase schwerer und sinkt ab, sodass alles bis zum Grund gefriert.
Der wichtigste Einwand gegen kalte Lösungsmittel ist die Geschwindigkeit. Bei minus 180 Grad läuft die Chemie so langsam ab, dass das Alter des Universums möglicherweise nicht ausreicht, damit etwas Komplexes entsteht.
Trotzdem untersuchen Forschende solche Orte ernsthaft. Auf einem Saturnmond gibt es Seen aus flüssigem Methan. Er ist damit der einzige bekannte Himmelskörper außer der Erde, auf dessen Oberfläche Flüssigkeit dauerhaft existiert.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler machen allerdings einen vorsichtigen Vorbehalt. Wir suchen nach Leben, das dem uns bekannten ähnelt, weil wir nicht wissen, wie man nach dem Unbekannten sucht: Es ist unklar, woran man es erkennen würde. Das ist eine Einschränkung der Methode und keine Aussage über die Natur.
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Quellen
- Als alternative Lösungsmittel für Leben werden flüssiger Ammoniak und Kohlenwasserstoffe in Betracht gezogen
- zu den Einschränkungen zählen der kleine Temperaturbereich des flüssigen Zustands und extrem niedrige Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen bei den entsprechenden Temperaturen