Erkennbarkeit der Erde von fernen Planetensystemen

In den 1980er Jahren überzeugte der Astronom Carl Sagan die NASA, ein Experiment zur Suche nach Leben und Zivilisation auf der Erde mit den Instrumenten der Raumsonde Galileo durchzuführen. Die Sonde startete im Oktober 1989 und richtete während des ersten Vorbeiflugs im Dezember 1990 ihre Instrumente auf die Erde, als sie sich in einer Entfernung von 960 km von der Erdoberfläche befand. Sagans Veröffentlichung trug den Titel „Die Suche nach Leben auf der Erde mit der Raumsonde Galileo“ (en. A Search for Life on Earth from the Galileo Spacecraft). Er schrieb, dass „hochauflösende Bilder von Australien und der Antarktis, die während des Überflugs von Galileo aufgenommen wurden, keine Anzeichen von Zivilisation zeigten“.^[2] Andere Messungen wiesen jedoch Vegetation nach und detektierten Radiosignale.^[3]

Am 14. Februar 1990 richtete die Raumsonde Voyager 1 ihre Kamera aus einer Entfernung von etwa 6 Milliarden Kilometern auf die Erde. Sie erschien als Pale Blue Dot, als winziger Punkt, im Weltraum.

Im Oktober 2020 identifizierten Astronomen zunächst 508 Sterne innerhalb eines Radius von 100 Parsec (326 Lichtjahre) um das Sonnensystem, die die Erde aufgrund ihrer günstigen Position in Bezug auf den Erdtransit vor der Sonne als Planeten vor der Sonne beobachten könnten.^[4][5][6][7] Im Juni 2021 benannten Astronomen 1715 Sterne (mit wahrscheinlich zugehörigen Exoplanetensystemen), die seit Beginn der menschlichen Zivilisation (vor etwa 5000 Jahren) eine günstige Beobachtungsmöglichkeit der Erde geboten haben. Sieben bekannte Exoplaneten-Wirtssterne, darunter Ross 128, gehören zu diesen Sternen.

Es wird erwartet, dass in den nächsten 5000 Jahren weitere 319 Sterne an diesem besonderen Aussichtspunkt eintreffen werden.^[8] Von Teegardens Stern und Trappist-1 wird man die Erde voraussichtlich in 29 bzw. 1642 Jahren beobachten können. Von Menschen ausgesendete Radiowellen haben über 75 der nächstgelegenen untersuchten Sterne erreicht.^[8]

Ebenfalls im Juni 2021 berichteten Astronomen von 29 Planeten in der habitablen Zone der Wirtssterne, von der aus man die Erde beobachten könnte.^[9]

Die Transitmethode ist das beliebteste Werkzeug zur Entdeckung von Exoplaneten und das gängigste Verfahren zur spektroskopischen Analyse der Atmosphäre von Exoplaneten. Studien, die auf der Transitmethode basieren, sind daher nützlich für die Suche nach außerirdischem Leben jenseits des Sonnensystems, beispielsweise durch das SETI-Programm (Search for Extraterrestrial Intelligence), die Breakthrough Listen Initiative sowie die bevorstehende TESS-Mission (Transiting Exoplanet Survey Satellite).

Die Erkennbarkeit der Erde aus fernen Sternensystemen könnte die Entdeckung der Menschheit und/oder die Analyse der Erde aus der Ferne ermöglichen, etwa mittels „atmosphärischer SETI“ zur Ermittlung von atmosphärischen Zusammensetzungen, die nur durch den Einsatz von Technologien erklärbar sind – etwa irdische Luftverschmutzung mit Stickstoffdioxid aus z. B. Transporttechnologien.^[10][11][12] Die am einfachsten oder wahrscheinlichsten detektierbaren künstlichen Funksignale von der Erde sind kurze Impulse, die von Frühwarn- und Weltraumüberwachungsradaren zur Raketenabwehr, den Anti-Ballistic Missile-Systemen (ABM) während des Kalten Krieges und später von astronomischen und militärischen Radaren, ausgesendet wurden.^[13][14] Sie könnten von sehr weit entfernten, möglicherweise sternbasierten Empfangsstationen empfangen werden – jede einzelne davon würde kurze Episoden starker Impulse erfassen, die sich in Abständen von einem Erdtag wiederholen – und könnten genutzt werden, um sowohl die Erde als auch die Anwesenheit einer radarnutzenden Zivilisation auf ihr zu entdecken.^[15]

Frühe konventionelle (analog ausgestrahlte) Radio- und Fernsehsendungen sind laut Forschern bereits auf kurzen Distanzen nicht mehr nachweisbar.^[16][17] Studien legen nahe, dass das Abstrahlen von Radiosendungen – wobei das eigentliche Programmmaterial wahrscheinlich nicht nachweisbar ist – eine Technosignatur sein kann, die in Entfernungen von bis zu hundert Lichtjahren mit einer Technologie, die dem irdischen Square Kilometer Arrays entspricht, nachweisbar ist,^[18] wenn der Standort der Erde bereits bekannt ist.^[19][20][14] Ebenso könnte es, wenn der Standort der Erde bekannt ist, möglich sein, mithilfe von Atmosphärenanalysen Leben oder günstige Bedingungen dafür auf der Erde über Biosignaturen nachzuweisen. Dazu gehören auch MERMOZ-Instrumente, die in der Lage sein könnten, lebende Materie auf der Erde aus der Ferne zu erfassen.^[21][22][23]

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