Bausteine des Lebens in Weißem Zwergstern entdeckt


Künstlerische Darstellung eines Kometen bzw. Kleinplaneten auf Kollisionskurs mit einem Weißen Zwergstern (Illu.).

Copyright.: NASA, ESA, and Z. Levy (STScI)

Los Angeles (USA) – In der Atmosphäre eines Weißen Zwergsterns haben Astronomen Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff und damit die grundlegenden Bausteine von Wasser und des uns bekannten Lebens entdeckt. Diese gelangten offenbar mit einem Kleinplaneten in den Stern, wie sie auch im Kuipergürtel des Sonnensystems zu finden sind. Die Entdeckung zeigt, dass trockene, innere Felsplaneten auch in anderen Systemen durch eisige Körper wie Kometen und Kleinplaneten die Baussteine des Lebens, vornehmlich Wasser, erlangen können.

Wie das Team um Professor Siyi Xu von der Europäischen Südsternwarte (ESO), Benjamin Zuckerman und Edward Young von der University of California in Los Angeles (UCLA) aktuell im Fachjournal „Astrophysical Journal Letters“ (DOI: 10.3847/2041-8213/836/1/L7) berichtet, weist das Planetensystem um den im Sternbild Bärenhüter (Boötes) gelegenen, rund 170 Lichtjahre entfernten Stern „WD 1425+540“ zahlreiche Ähnlichkeiten mit unserem Sonnensystem auf, was die Wissenschaftler zu der Schlussfolgerung führt, dass die Zutaten des Lebens und Eigenschaften ähnlich denen unseres Sonnensystems auch in anderen Systemen zu finden sind.

Eine der führenden Theorien darüber, wie die Bausteine des Lebens auf die junge Erde gelangten, geht davon aus, dass diese junge Erde ursprünglich als gänzlich trockener Planet entstand und besagte molekulare Bausteine des Lebens erst später durch Kollisionen mit anderen Objekten unseres Sonnensystems (Asteroiden, Kometen und Kleinplaneten), die diese Elemente beinhalteten, auf die Erde gelangten. „Unsere Beobachtung legt nun nahe, dass die für die Entstehung von Leben grundlegend notwendigen Bedingungen überall im Universum vorhanden sind“, so Zuckerman.

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Anhand ihrer Beobachtungsdaten gehen die Astronomen davon aus, dass einst ein die Bausteine des Lebens tragender Kleinplanet oder ein gewaltiger Komet des Systems den Weißen Zwerg einst umkreiste, dann aber durch die Schwerkraftwechselwirkung mit einem anderen Körper des Systems auf eine Bahn gelenkt wurde, die den Kleinplaneten immer näher an seinen Stern heranführte: „Als dieser Körper dann seinem Stern zu nahe kam, wurde er von dessen Schwerkraft auseinander gerissen. Die Staub- und Gasüberreste dieses Ereignisses sammelten sich dann – ähnlich wie die Ringe des Saturn – in einer Scheibe um den Weißen Zwergstern, bevor sie dann irgendwann in den Stern selbst stürzten.“

Dieses Ereignis, so haben die Forscher errechnet, habe sich vor erst ca. 100.000 Jahren ereignet. Zudem schätzen sie, dass der Kleinplanet zu rund 30 Prozent aus Wasser und anderen Eisformen und zu 70 Prozent aus felsigem Material bestand.

Die Studie legt zudem nahe, dass dieser Kleinplanet Objekten im sogenannte Kuipergürtel in unserem Sonnensystem gleicht. Hierbei handelt es sich um eine gewaltige Ansammlung von Körpern wie Kometen und Kleinplaneten am äußeren Rand unseres Sonnensystems, jenseits der Umlaufbahn unseres Neptun.

Tatsächlich haben sich Astronomen schon lange gefragt, ob auch andere Planetensystem Körper mit Eigenschaften besitzen, die denen von Objekten unseres Kuipergürtels gleichen. Die neue Studie scheint nun genau diese Frage bejahend zu beantworten und liefert erstmals Beweise dafür, dass diese Objekte auch außerhalb des Sonnensystems existieren.

Bei Weißen Zwergsternen wiederum handelt es sich um dichte Überreste ausgebrannter Sterne, deren starke Gravitation Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff tief in ihre Atmosphären und damit das Sterneninnere hineinzieht, wo sie für gewöhnlich mit Teleskopen nicht entdeckt werden können.

Für ihre aktuelle Studie haben Xu und Kollegen WD 1425+540 2008 mit dem Keck Telescope und 2014 mit dem Weltraumteleskop Hubble beobachtet und dabei die chemische Zusammensetzung seiner Atmosphäre mit einem Spektrometer untersucht, das Licht in seine Wellenlängen zerlegt und dadurch Rückschlüsse auf die vorhandenen Elemente zulässt.

„Wenn es (wie im Fall von WD 1425+540) Wasser in Kuipergürtel-artigen Objekten auch um andere Sterne gibt, dann müssen Felsplaneten nicht schon von Geburt an die Bausteine des Lebens besitzen, um später Leben hervorbringen zu können“, so Siyi Xu. „Zum ersten Mal sehen wir nun ein Planetensystem um einen fernen Stern, in dem Kleinplaneten reich an Wasser, Stick- und Kohlenstoff, ähnlich wie jenen Objekten in unseren Kuipergürtel, existieren. (…) Sollte unsere Erde ihr Wasser, Stick- und Kohlenstoff durch die Kollision mit solchen Objekten erlangt haben, dann könnten auch andere Felsplaneten in anderen Systemen auf diese Weise die Zutaten des Lebens erhalten haben.“

Tatsächlich sei davon auszugehen, dass Felsplaneten wie unsere Erde, die vergleichsweise nahe an ihrem Zentralgestirn entstehen, zunächst trocken entstanden, so Young. „Schon lange wollten wir wissen, ob auch in anderen Systemen Kuipergürtel mit großen Mengen an Wasser existieren, die sonst trockene Planeten mit Wasser anreichern können. Unsere Beobachtungsergebnisse legen nun nahe, das dem wahrscheinlich tatsächlich so ist.“

Zugleich geben die Autoren aber auch zu bedenken, dass die Studie noch nicht die Frage nach Leben im sonstigen Universum kläre: „Zunächst müssen wir noch einen erdähnlichen Planeten um einen Stern wie unsere Sonne finden.“

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