Leben ohne einen hellen Stern?

Die Hauptquelle kostenloser Energie, die die Entwicklung des Lebens auf der Erde ermöglichte, war unsere Sonne . Es bombardiert die Oberfläche des Planeten mit hochenergetischen Photonen, die Aktivierungsenergie für Reaktionen liefern, die für die Photosynthese notwendig sind. Die Photosynthese lässt Pflanzen wachsen, und ihre energiereiche organische Substanz kann von Heterotrophen verzehrt werden, die sich dann auch gegenseitig verzehren können usw.

FRAGE: Angenommen, wir haben einen Planeten, der wie die Urerde als Suppe aus anorganischen Verbindungen beginnt, aber ziemlich weit vom nächsten Stern entfernt ist. Was könnten andere Quellen/Mechanismen sein, durch die Energie geerntet und Leben entstehen könnte?

Einige Ideen:

  • Selbst wenn der nächste Stern weit entfernt ist, trifft ein Teil seines Lichts immer noch auf den Planeten, und gelegentlich trifft ein hochenergetisches Photon auf die Oberfläche. Vielleicht sehen wir also immer noch photosynthetisierende Organismen (oder ähnliche) auftauchen, aber mit viel langsamerem Stoffwechsel und längerer Lebensdauer (da sie lange auf weniger häufige hochenergetische Photonen warten müssen).
  • Der Kern des Planeten wäre immer noch ziemlich heiß, was bedeutet, dass Vulkane und Unterwasserschlote gelegentlich heiße (und daher energiereiche) Flüssigkeits-/Gasausbrüche in die Umgebung freisetzen könnten. Vielleicht könnte man das irgendwie nutzen...?
  • Ich glaube mich zu erinnern, gelesen zu haben, dass es auf der Urerde viele Gewitter gab. Vielleicht könnte sich eine Art Mechanismus entwickeln, durch den Organismen elektrische Energie gewinnen?

Kann jemand andere Ideen liefern oder meine vorläufigen Ideen konkretisieren (oder sogar widerlegen)?

Nun, wenn es eine Suppe von etwas gibt, bedeutet dies, dass es flüssiges Wasser gibt, was bedeutet, dass der Planet von seiner Sonne gut erwärmt wird ...
@AlexP nicht unbedingt; Ich stimme zu, dass dies der wahrscheinlichste Grund wäre, aber es könnte auch die Auswirkungen von Gezeitenkräften geben, wie auf Io oder Europa, die genügend geothermische Aktivität erzeugen, um das Wasser flüssig zu halten. Ob dies bei einem Planeten möglich ist, der einen einzelnen Stern umkreist, ist natürlich eine interessante Frage, aber im Fall eines Planeten in einem Doppelsternsystem könnte dies eine Möglichkeit sein.
@TimBII du brauchst keine Gezeitenkräfte. Die Erde erzeugt genug geothermische Energie, dass selbst wenn die Sonne abkühlt und die Ozeane zufrieren, immer noch flüssiges Wasser um Vulkanschlote auf dem Grund des Ozeans vorhanden wäre, ein Lebewesen, das sich von der aus ihnen austretenden Energie ernährt.
@MorrisTheCat das stimmt, aber ist das nicht größtenteils auf radioaktiven Zerfall im Kern zurückzuführen? Ich würde erwarten, dass die meisten Planeten, die sich durch Akkretion bilden, im Gegensatz zu ihrer Kruste viele schwere radioaktive Elemente in ihren Kernen haben, aber das setzt voraus, dass sie überhaupt in einer Umgebung geboren wurden, die reich an solchen Elementen ist. Sie haben natürlich Recht, dass Gezeitenkräfte nicht die EINZIGE Quelle für geothermische Energie sind, und ich hätte in meinem Kommentar darauf hinweisen sollen, dass Gezeitenkräfte nur ein Beispiel für alternative Energiequellen sind.
@TimBII Die Wärme im Erdkern ist größtenteils nur von der Entstehung des Planeten übrig geblieben und wird nicht durch Radioaktivität verursacht. Ich meine, ETWAS Wärme kommt davon, aber es ist nicht die Hauptquelle. Jeder Planet, der aus dem gleichen Material besteht wie die Erde, würde eine ähnliche Wärmekraftmaschine am Laufen haben. Mars zum Beispiel hatte die gleiche Art von tektonischer Bewegung, aber er ist kleiner als die Erde und sein Kern ist proportional kleiner und hat weniger Eisen als unserer, also kühlte er schneller ab.
Sehen Sie sich das Leben auf dem Grund des Ozeans und in Höhlen an, um einige Ideen zu erhalten
Geothermische Schlote Es ist das, wovon Organismen am Meeresgrund leben, um Wärme zu bekommen.

Antworten (2)

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Der Kern des Planeten wäre immer noch ziemlich heiß, was bedeutet, dass Vulkane und Unterwasserschlote gelegentlich heiße (und daher energiereiche) Flüssigkeits-/Gasausbrüche in die Umgebung freisetzen könnten. Vielleicht könnte man das irgendwie nutzen...?

Dies ist die wahrscheinlichste Antwort, und sie geschieht genau hier auf der Erde, während wir hier sprechen. Riftia Pachyptila sind das bekannteste Beispiel. Dies ist eine Art von Röhrenwürmern, die ausschließlich auf dem Tiefseeboden in der Nähe von Vulkanschlote leben und vollständig von der Energie der Schlote überleben, völlig unabhängig von Sonnenenergie. Es gibt eine Reihe anderer Extremophiler und anderer Arten, die sich auf diese Weise entwickelt haben.

Es wurden genügend Beispiele für Leben dieser Art hier auf der Erde gefunden, sodass Wissenschaftler es immer wahrscheinlicher für möglich halten, dass Leben wie dieses auch an anderen Orten in unserem Sonnensystem existieren könnte. Europa wird als der wahrscheinlichste Kandidat angesehen, obwohl seine Oberfläche fest gefroren ist, da die Gezeitenkräfte von Jupiter eine ausreichende geothermische Aktivität antreiben, die ebenso wie die auf der Erde auf dem Grund der europäischen Meere vorhanden sein könnte, und wenn ja, dort könnte dort Leben sein, das dieselben Energiequellen nutzt.

In Bezug auf Ihre anderen Möglichkeiten ist die Hauptsache zu berücksichtigen, dass es IRGENDEINE Art von Energiequelle geben muss, damit Leben entstehen kann. Strahlungsenergie von einem Stern ist nicht die einzige Möglichkeit, aber die einfachste. Gezeitenkräfte, die tektonische Energie erzeugen, wie Sie sie von den galiläischen Monden erhalten, sind eine andere. Auf die eine oder andere Weise benötigt man jedoch Wärme, um die für das Leben erforderlichen chemischen Prozesse anzutreiben.

Ich möchte anmerken, dass in Ihrem dritten Beispiel diese auf der alten Erde gefundenen Gewitter AUCH durch Sonnenenergie angetrieben wurden, aber auch hier könnte ein nahe gelegener Gasriese den notwendigen Saft über sein eigenes kolossales Magnetfeld liefern. Jupiter hat massive elektrische Stürme in seiner eigenen Atmosphäre, und es wird angenommen, dass er ähnliche Stürme auch auf Io und/oder Callisto antreiben könnte.

Der Kern des Planeten könnte ziemlich heiß sein und genug Energie für ein nachhaltiges Leben liefern.

Wenn der Kern des Planeten genügend radioaktives Material enthält, könnte er Milliarden von Jahren lang Wärme erzeugen, genug, um die Bildung eines komplexen Lebens zu ermöglichen.

Das Hauptproblem ist, dass es keine Photosynthese geben könnte, also keinen Sauerstoff, oder Sauerstoff muss auf andere unbekannte Weise produziert werden.

Leben ist in einer reduzierenden Atmosphäre möglich, auf der Erde gibt es viele extremophile Bakterien, die dank anaerobem Stoffwechsel unter diesen Bedingungen leben können.

Das Problem ist, dass alle anaeroben Stoffwechselvorgänge, die wir kennen, viel zu ineffizient sind, um ein komplexes Leben aufrechtzuerhalten.

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