Die Exobiologie erforscht die Möglichkeit der Existenz oder der ehemaligen Existenz von Leben außerhalb der Erde.
Dazu untersucht sie die Grenzen des Lebens auf der Erde in extremen Umgebungen (Vulkane, luftleere Räume, Giftgemische) und vergleicht diese mit den Bedingungen, die auf Planeten wie dem Mars vorherrschen. Die NASA hat eine eigene exobiologische Abteilung, die davon ausgeht, dass auf den Planeten Venus, Mars, Jupiter und Saturn sowie Jupiters MondenEuropa und Io Leben existieren kann. Eine besondere Stellung nimmt der Saturnmond Titan ein, auf dem unter einer dichten Atmosphäre aus Stickstoff und Methan Bedingungen herrschen könnten, die denen der Ur-Erde ähneln.
Dabei wurden seit 1990 Spuren in vom Mars stammenden Meteoriten gefunden, die als Anzeichen einzelligen Lebens (vergleichbar Bakterien) interpretiert wurden.
Diese Interpretation ist noch nicht allgemein anerkannt.
Ziel dieser Forschungen ist es, den Ursprung und die Evolution des Lebens auf der Erde und im All zu untersuchen, herauszufinden ob, wie und welches Leben außerhalb der Erde existiert und die Zukunft des Lebens auf und außerhalb der Erde vorherzusagen.
Ultimatives Ziel ist die Etablierung menschlichen Lebens außerhalb der Erde, falls dies möglich ist. Im Moment wurde dieses Ziel in den Hintergrund gestellt, da niemand den gleichen Fehler wie auf der Erde bei z. B. der "Eroberung neuer Kontinente" machen möchte und dadurch fremdes Leben durch die Einschleppung irdischen Lebens zerstört oder gar die Erde mit fremden Leben zu verseuchen, wobei derzeit letzteres als Unwahrscheinlich angesehen wird. Es gibt weiterhin ethische Bedenken zur Frage, ob es der Menschheit gestattet werden sollte, z. B. die natürliche Schönheit des Asteroiden-Gürtels auszubeuten.
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