Zeitschrift für Astrobiologie und Öffentlichkeitsarbeit

Abstrakt

Biosphärische Energetisierung

Budding E, Gündüz G, Ozel ME und Demircan O

Wir diskutieren ein physikalisches Modell über den Ursprung und die Entwicklung lebensähnlicher Prozesse und legen dabei besonderes Augenmerk auf das kontinuierliche Wachstum systemischer Energieversorgung und Komplexität aus sehr einfachen Anfängen. Um erkennbare Lebensformen im terrestrischen Fall zu erreichen, beziehen wir uns auf einen molekularen („ABC“) Prozess, der aus den folgenden Elementen besteht: A – eine molekulare Struktur, die einen lokalen Energieüberschuss vorübergehend speichern kann; B – ein Katalysator, der sich unter Ausnutzung des lokalen Energieüberschusses auch selbst katalysiert und in einer kleinen Anzahl leicht unterschiedlicher Formen mit unterschiedlichen Reaktionsschritten vorkommt; C – ein verfügbares Werkzeugmolekül, das die Reaktion der A- und B-Moleküle auf die (zeitabhängige) lokale Energiequelle unterstützt und abstimmt. Diese lokale Energiequelle liegt außerhalb des ABC-Systems und wir nehmen an, dass es sich dabei um Sonnenphotonen handelt (oder um einen vergleichbaren Fluss von einem sonnenähnlichen Stern).
Wir zeigen, dass sich das System aus sehr einfachen Anfängen zu einer zunehmend besser abgestimmten, energetisierten und komplexer reagierenden Biosphäre entwickeln kann, die exponentiell wächst, wenn auch mit einem sehr geringen Nettowachstumsfaktor. Wir weisen darauf hin, dass die hierdurch angedeutete inhärente Instabilität mit der „Low-L“-Lösung der Drake-Gleichung in Zusammenhang stehen kann. Wir ziehen Möglichkeiten für ähnliche Prozesse in den äußeren Regionen anderer Planeten des Sonnensystems oder anderswo in Betracht. Wir skizzieren einige mögliche Beobachtungsprüfungen für die Prinzipien dieses Modells.