Gesteinsplaneten, die kleine Sterne umkreisen, könnten mit ihren stabilen Atmosphären Leben ermöglichen

Felsplaneten, die kleine Sterne umkreisen, könnten nach neuen wissenschaftlichen Modellen, die über die Möglichkeiten von TRAPPIST-1 hinausgehen, in der Lage sein, Leben zu beherbergen.

Die Vorstellung von einem möglicherweise bewohnbaren Planeten im Trappist-1-System hat die Phantasie der Science-Fiction beflügelt.
Die Vorstellung von einem möglicherweise bewohnbaren Planeten im Trappist-1-System hat die Phantasie der Science-Fiction beflügelt.

Es besteht die Möglichkeit, dass auf Exoplaneten oder Planeten außerhalb unseres unmittelbaren Sonnensystems Anzeichen von Leben entdeckt werden könnten. Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat nach diesen potenziellen Anzeichen für Bewohnbarkeit gesucht. Ganz oben auf der Liste der vielversprechenden Orte stehen Gesteinsplaneten, die M-Zwerge umkreisen, d. h. massearme Sterne - die häufigsten Sterntypen im Universum.

Ein Beispiel ist der etwa 40 Lichtjahre entfernte Stern TRAPPIST-1, um den Planeten kreisen, die möglicherweise Bedingungen aufweisen, die für Leben geeignet sind. Die NASA hat sie als die größte Gruppe von erdgroßen Exoplaneten eingestuft. Aufgrund des möglichen Vorhandenseins von Wasser wären diese felsigen Körper eher als gasförmige für Leben geeignet.

Was ist mit den Körpern um TRAPPIST-1?

Die Begeisterung wurde größtenteils wieder zunichte gemacht, als sich herausstellte, dass viele der Planeten, die TRAPPIST-1 umkreisen, wahrscheinlich durch die starke UV-Strahlung verbrannt würden, was zu Austrocknungsrissen auf ihren Oberflächen führen würde. Trappist-1b scheint besonders heiß zu sein.

Würde der Wasserstoffanteil des Wasserdampfes mit einem hohen Anteil an reaktivem Sauerstoff entweichen, würde dies die Entstehung von Leben auf chemischer Ebene verhindern.

Eine Studie der University of Washington, die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigt jedoch, dass es möglich ist, auf einigen Gesteinsplaneten, die M-Zwergsterne wie Trappist-1 umkreisen, eine stabile Atmosphäre zu schaffen.

"Eine der faszinierendsten Fragen in der Exoplanetenastronomie lautet: Können Gesteinsplaneten, die M-Zwergsterne umkreisen, Atmosphären aufrechterhalten, die Leben ermöglichen", so der Hauptautor und Assistant Professor Joshua Krissansen-Totton.

"Unsere Ergebnisse geben uns Grund zu der Annahme, dass einige dieser Planeten Atmosphären haben, was die Chancen, dass diese gewöhnlichen Planetensysteme Leben beherbergen könnten, deutlich erhöht."

Auf der Suche nach perfekten himmlischen Bedingungen

Teleskope wie James Webb waren bisher nicht in der Lage, Planeten zu identifizieren, die über die Gabe der "Goldilock-Zone" (gleichbedeutend mit der bewohnbaren Zone) verfügen - wo ideale Bedingungen für die mögliche Entstehung von Leben herrschen.

In der Studie von Prof. Krissansen-Totton wurde ein Gesteinsplanet modelliert, der über Millionen von Jahren hinweg die Zyklen der Schmelzkristallisation durchläuft. Die Ergebnisse zeigten, dass Wasserstoff und andere leichte Gase in den Weltraum entweichen, aber andere Planeten wurden weiter vom Stern entfernt und bei niedrigeren Temperaturen gefunden. Dort würde der Wasserstoff mit dem Sauerstoff und dem Eisen im Inneren des Planeten reagieren. Dabei schienen Wasser und andere Gase zu entstehen, was zu einer Atmosphäre führte , die auf Dauer stabil sein könnte.

Auf Planeten, die sich in der „Goldlöckchen-Zone“ befinden, kann Wasser schnell aus der Atmosphäre entweichen, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass es ins All entweicht.

"Es ist für JWST einfacher, die heißeren Planeten zu beobachten, die sich näher am Stern befinden, weil sie mehr Wärmestrahlung aussenden, die nicht so stark von der Interferenz des Sterns beeinflusst wird. Für diese Planeten haben wir eine ziemlich eindeutige Antwort: Sie haben keine dicke Atmosphäre", so Krissansen-Totton.

"Für mich ist dieses Ergebnis interessant, weil es darauf hindeutet, dass die gemäßigteren Planeten Atmosphären haben könnten und mit Teleskopen sorgfältig untersucht werden sollten, vor allem angesichts ihres Potenzials für die Bewohnbarkeit."

Welche Planeten sind also vielversprechend?

Auf der Grundlage des erstellten Modells könnten Teleskope wie James Webb immer noch atmosphärische Bedingungen finden, die für Leben auf gemäßigteren Exoplaneten günstig sind, so dass diese nicht außer Acht gelassen werden sollten. Die größere Nähe zu einem Stern kann dazu führen, dass die Oberfläche "brennt " und Risse bekommt, was Leben unwahrscheinlicher macht.

Wenn es auf Himmelskörpern flüssiges Wasser und ein gemäßigtes Klima gibt, könnte es unter bestimmten Bedingungen auch Leben geben. Mit der heute verfügbaren Technologie lohnt es sich, weiter zu suchen und sich der positiven Möglichkeiten beim Blick ins All bewusst zu sein.


Quellenhinweis:

The erosion of large primary atmospheres typically leaves behind substantial secondary atmospheres on temperate rocky planets. 2024. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-024-52642-6