Mal eine etwas andere Nachtlektüre. Aber lest selber... 
Was muss eigentlich im Universum passiert sein, damit sich Leben entwickeln konnte? Nun, das ist ein recht umfangreiches Thema. Dessen Komplexität sicherlich noch kein Ende gefunden hat.
Fangen wir mit der für uns größtmöglichen Struktur an, die wir kennen und beobachtet haben, den Superhaufen. Superhaufen sind Gebilde bestehend aus unzähligen Galaxienhaufen. Galaxienhaufen bestehen wiederum aus zig Galaxien. Die Milchstraße, in der wir uns befinden, gehört zum Beispiel zum Galaxienhaufen mit dem Namen Lokale Gruppe. Unsere bekanntesten Nachbarn in diesem System sind dabei die Magellanschen Wolken (zwei Zwerggalaxien, die 150.000 – 200.000 Lichtjahre von der Milchstraße entfernt sind) und der Andromedanebel (ca. 2.250.000 Lj entfernt). Die Lokale Gruppe gehört wiederum zum Virgo-Superhaufen.
Die Frage ist nun, wie konnten solch große Objekte entstehen, wo man doch annehmen müsste, nach dem Urknall verteilt sich alles (vornehmlich Gas in Form von Wasserstoff und Helium) gleichmäßig? Das Phänomen aber, das man beobachten kann, ist daß die Materie sich in einer Art von Wabenstruktur ansammelte und quasi den Rand der Leerräume bildet. Diese Leerräume bezeichnet man als Voids. Es muss also Gebiete gegeben haben, die etwas dichter waren, als der Rest. Diese Dichteschwankungen führten dann zur Bildung dieser Materie-Inseln. Ohne diesen „Defekt“ gäbe es keine Ordnung, einen Zustand also, niedriger Entropie. Was die Dichteschwankungen letztendlich verursacht hat, darüber läßt sich nur spekulieren. Es ist dabei oft die Rede von Schwarzer Materie. Eine höchst theoretische Form von Materie.
Gehen wir nun weiter ins Detail. Kommen wir zu unserer Milchstraße, eine Spiralgalaxie mit einer Ausdehnung von etwa 100.000 Lichtjahren. Die Sonne befindet sich in etwa 30.000Lj vom Kern entfernt. Der Kern, umgeben von einem Ball stellarer Objekte, bildet höchstwahrscheinlich ein Schwarzes Loch mit einigen wenigen Millionen Sonnenmassen.
Damit Leben überhaupt eine Chance hat zu entstehen, muss das Zentralgestirn, bei uns namentlich die Sonne, in einer Spiralgalaxie entstanden sein. Eine elliptische Galaxie wäre kein guter Hort, denn alles läuft zu schnell ab. Solch eine Galaxie ist extrem schwer, daher entstehen Sterne astronomisch gesehen auf einmal. In einer Spiralgalaxie läuft alles sehr viel langsamer ab. Gase werden langsam aufgenommen, daraus entstehen nach und nach viele Generationen von Sternen. Es bleibt genug Zeit, um schwere Elemente (alles ab Helium, z.B. Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, usw., für den Astrophysiker sind das alles Metalle) über diese Generationen hinweg entstehen zu lassen. Metalle werden in Sternen erbrütet, mittels Kernfusionsprozesse. Durch Supernovae und abgestoßene Sternenhüllen kleinerer Sterne werden schwere Elemente in den galaktischen Halo verteilt, denn Materie geht immer den Weg des geringsten Widerstandes. Darum verlässt sie die Scheibe axial. Der Halo ist im Grunde die Atmosphäre der Spiralgalaxie. Die Materie aus dem Halo fällt langsam zurück in die Scheibe. Aus diesen Elementen bestehen die Planeten und schlussendlich wir.
In einer Galaxie gibt es eine Art Lebenszone. Schwere Elemente, die gehäuft im Zentrum entstehen, werden über den Umweg durch den Halo, auf die Scheibe verteilt. Unsere Sonne befindet sich genau in dem Bereich, in dem es genügend schwere Elemente gibt.
Kommen wir nun zu unserem Zentralgestirn, die Sonne. Die Sonne bildet das Zentrum des Sonnensystems, bestehend aus acht Planeten. Der innerste Planet ist der Merkur, gefolgt von der Venus, der Erde, dem Mars, dem Jupiter, dem Saturn, der Uranus und dem Neptun. Die Ausdehnung kann nicht wirklich beziffert werden, denn wo setzt man die Grenze? Vom Kuiper-Gürtel nimmt man an, er wäre die letzte Bastion des Sonnensystems, die äußerste Materie, im Einflussfeld der Sonne. Das wären dann 4.5 bis 7.5 Milliarden Kilometer, das entspricht mehreren Lichtstunden. Als Vergleich, die Erde ist 150 Millionen Kilometer, also etwa 8 Lichtminuten von der Sonne entfernt.
Die Sonne hat eine Ausdehnung von 1.4 Millionen Kilometern. Sie ist auf der Oberfläche im Mittel rund 5700°C heiß. Auch das Zentralgestirn muss bestimmte Bedingungen erfüllen, beziehungsweise sich in bestimmten Situationen befinden.
Die Sonne muss sich zwischen den Spiralarmen der Galaxie aufhalten und sich relativ zu ihnen möglichst nicht groß bewegen. In den Armen ist eine zu hohe Sternendichte. Es bestünde eine erhöhte Gefahr auf Supernovae in unserer Nähe (unter 30Lj ist zu gefährlich). Zudem gäbe es eine erhöhte Wahrscheinlichkeit auf Wechselwirkungen mit anderen Sternen.
Die Sonne muss eine bestimmte Masse haben. Ist sie zu klein, wäre die Oberfläche zu kalt, das Strahlungsmaximum befände sich im Infrarot- und nicht im für Leben angenehmen sichtbaren Bereich. Demzufolge wären auch die Planeten zu kalt. Das größte Problem aber ist, daß die Lebenszone zu nah am Stern wäre, also der Bereich, in dem die Oberfläche warm genug ist, dadurch wäre der Planet durch die Gezeitenwirkung mit der Sonne synchronisiert (siehe Mond/Erde), eine Seite zeigte dann nur gen Sonne. Dadurch gäbe es quasi keine Atmosphäre, die eine Seite wäre viel zu heiß, oder die verbleibende dünne Atmosphäre erzeugte in der Tag/Nacht-Grenzschicht wahnsinnig starke Winde.
Ist die Sonne nun zu groß, wäre die Oberfläche zu heiß. Das Strahlungsmaximum befände sich im blauen- oder UV-Bereich. Das bedeutet viel zu harte Strahlung, um komplexe Molekülketten zu erhalten. Das größte Problem hier, der Stern würde viel zu schnell vergehen. Je größer ein Stern, desto größer der Druck im Inneren, desto größer die Kerntemperatur, desto größer die Fusionsrate, desto kürzer sein Leben. Organisches Leben braucht Zeit, um sich entwickeln zu können. Auf der Erde dauerte es immerhin 4.5Mrd Jahre.
Die Sonne darf nicht den kompletten Drehimpuls der Gaswolke, aus der sie entstand, in sich vereinen. Im Sonnensystem liegen 99% des Impulses auf den Planeten, in ihren Umlaufbahnen und in ihren Eigenrotationen.
Die Sonne muss alleine sein. Die meisten sonnenähnlichen Sterne im All sind Doppelsternsysteme. Die Gravitationsverhältnisse sind in solch einem System erstens viel zu unruhig und zweitens gäbe es keinen verbleibenden Drehimpuls, der aus der einst vorhanden Gaswolke, auf die eventuell vorhandenen Planeten übergeben werden könnte. Materie, die sich in diesem System findet, würde nicht lange überleben.
Auch der Planet muss sich an gewisse Regeln halten, ohne die ein Entwickeln von Leben nicht möglich wäre.
Der Planet im Sonnensystem muss bestimmte Begleiter/Nachbarn haben. Der Jupiter zum Beispiel ist extrem wichtig. Er ist mit seinen 317 Erdmassen (Jupiter ist doppelt so schwer, wie alle anderen Planeten zusammen) quasi der Wächter und hält Erde und andere Planeten von Einschlägen fern. Er hält Körper entweder in seiner Umlaufbahn als Mond (48 Monde sind bekannt), verschluckt sie oder bündelt sie im Asteroidengürtel zwischen sich und dem Mars. Einschläge von großen Brocken auf der Erde geschehen nur alle 50-100Mio Jahre, ohne den Jupiter wären es alle 100.000 bis 200.000 Jahre.
Es muss flüssiges Wasser (0-100°C bei 1bar atmosphärischem Druck) vorhanden sein. Der Planet muss also in einem bestimmten Abstand zu Sonne existieren. Wasser ist das beste Lösungsmittel, nicht zu hart, aber auch nicht zu weich (PH-neutral).
Ohne ein funktionierendes Magnetfeld würde kosmische Strahlung und Sonnenwinde bis auf Oberfläche durchdringen, es gäbe kein hohes Leben. Das Feld entsteht bei uns durch einen festen Eisenkern. Plus der Eigenrotation der Erde wird wie im Dynamo ein Magnetfeld induziert. Ganz wichtig sind auch die Konvektionsströme unter dem Erdmantel. Sie erzeugen den größten Teil des Magnetfeldes.
Der Planet muss groß genug sein, um seine Atmosphäre halten zu können. Bestes Beispiel ist hier der Mars. Dessen Atmosphäre ist aufgrund der geringen Masse sehr klein und wenig dicht. Aber der Planet darf nicht zu groß sein, damit das Leben von der Planetenanziehung und durch zu dichter Atmosphäre (bei uns 9.81m/s² bzw. 1bar) nicht zerquetscht wird.
Es bedarf einer Ozonschicht. Die harte UV-Strahlung der Sonne wird so größtenteils gefiltert.
Der Planet bräuchte einen Partner. Unser Mond ist eine Ausnahmeerscheinung in unserem Sonnensystem. Von der Größe her passt er eigentlich zum Jupiter. Ohne diesen großen Trabanten wäre die Erdachse instabil. Es würde wenig bis keine Konvektion durch die Gezeitenwirkung geben. Der Planet würde sich zu schnell drehen. All das hat einen extrem großen Einfluss auf das Klima, das auf der Erde sehr stabil ist.
All diese Faktoren, welche mit Sicherheit bei weitem noch nicht vollständig sind, zeigen auf, daß es bei den Aber-Trilliarden stellaren Objekten ein extrem großer Teil noch nicht einmal im Entferntesten für Leben in Frage käme. Da stellt sich nun die Frage, ist Leben eine Ausnahmeerscheinung oder kosmologische Normalität? Vielleicht finden wir das irgendwann raus. Aber die Chancen stehen recht schlecht. Die Lichtgeschwindigkeit als unüberwindbare Barriere macht es jedenfalls nicht einfach. Wenn man sich überlegt, daß eine Reise bis zum nächsten Stern, Alpha Centauri, mehr als 4 Jahre dauern würde, wenn wir mit der Geschwindigkeit des Lichtes reisen könnten. Die Probleme, die dabei auftauchen müssen, mal ganz außen vor gelassen. Informationen brauchen nun mal eine gewisse Zeit sich auszubreiten.
