Tatooine-Planeten: Auch erdgroße Planeten um Doppelsterne können lebensfreundlich sein


Künstlerische Darstellung eines erdartigen Planeten zweier Sonnen.

Copyright: NASA/JPL-Caltech

Pasadena (USA) – In einer Schlüsselszene der Star-Wars-Saga blickt Luke Skywalker sehnsüchtig in den Abendhimmel seines Heimatplaneten, der Wüstenwelt Tatooine, der von zwei untergehenden Sonnen beschienen wird. Eine aktuelle Studie zeigt nun, dass erdgroße Planeten innerhalb solcher Doppelsternsysteme trotz der erhöhten Sonneneinstrahlung ihrer beiden Zentralgestirne durchaus lebensfreundliche Bedingungen aufweisen könnten.

Wie Wissenschaftler um Dr. Max Popp von der Princeton University und dem Max Planck Institut für Meteorologie und Siegfried Eggl vom „Jet Propulsion Laboratory“ (JPL) der NASA aktuell im Fachjournal „Nature Communications“ (DOI: 10.1038/ncomms14957) berichten, zeigen Simulationen auf der Grundlage der Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops „Kepler“, dass auch erdgroße Planeten zweier Sonnen, wie der (fiktive) Tatooine, durchaus lebensfreundliche Bedingungen aufweisen können und auch nicht zwangsläufig zu Wüstenplaneten verdorren müssen.

Damit auf der Oberfläche eines Tatooine-Planeten Leben, wie wir es von der Erde kennen, existieren könnte, muss ein solcher Planet seine Sterne aber zunächst in der richtigen Distanz umkreisen. Besonders sogenannte Wasserwelten – also Planeten, deren Oberfläche vollständig von einem Ozean bedeckt sind, könnten demnach auch im Umfeld eines binären Sternenpaares über lange Zeiten hinweg lebensfreundlich sein.

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„Trotz der schwankenden Menge an Sternenlicht, die solche hypothehtischen Planeten von ihren Sternen abbekommen würde, sind Doppel-Stern-Systeme dieser Art also exzellente Kandidaten, um lebensfreundliche Planeten zu beherbergen“, kommentiert Popp das Ergebnis der Simulationen.

In diesen hatten die Wissenschaftler ein Modell des Systems Kepler 35 erstellt: Während in Wirklichkeit um das Sternenpaar Kepler 35 A und B mit dem Planeten Kepler 35b bislang lediglich eine Super-Erde vom achtfachen Erddurchmesser und einer Umlaufzeit von 131,5 Erdentagen bekannt ist, haben die Forscher deren Schwerkrafteinfluss in ihrem aktuellen Modell außer Acht gelassen und eine hypothetische Wasser-Erde um die beiden Sterne (A und B) platziert. In ihrem Modell berechneten sie dann das Planetenklima auf unterschiedlich weit gelagerten Umlaufbahnen mit Perioden von 341 bis 380 Tagen.

Während sich bei einem Einzelstern die habitable Zone (also jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Plant seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Oberflächentemperaturen Wasser in flüssiger Form – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – existieren kann) am Zentrum des Sterns selbst orientiert, hängt sie in Binärsystemen von jenem Massezentrum ab, das die beiden Sterne gemeinsam umkreisen. „Und um die Sache noch komplizierter zu machen, umkreisen diese Planeten ihre Sterne nicht auf eine annähernden Kreisbahn, sondern wanken als Ergebnis der Schwerkraftwirkungn beider Sterne stets hin und her“, erläutern Popp und Eggl.

Im Falle von Keppler 35 müsste ein erdgroßer Wasserplanet seine beiden Sterne am äußersten Rand der „grünen Zone“ umkreisen, wodurch einen Vielzahl von Oberflächentemperaturen entstehen würden. Da ein dort umkreisender Planet relativ kalt wäre, hätte er auch vergleichsweise wenig Wasserdampf in seiner Atmosphäre, wodurch die Oberflächentemperaturen um etwa 2 Grad Celsius schwanken würden.

„Das entspräch dann in etwa irdischen ariden (Wüsten-)Klimata, wo starke Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht auftreten“, so Eggl. „Die Menge an Wasser in einer Atmosphäre macht einen wichtigen Unterschied.“

Würde der simulierte Planet seine Sterne dichter – am inneren Rad der habitablen Zone – umkreisen, würde die globale Durchschnittstemperatur mehr oder weniger konstant bleiben, da mehr Wasserdampf in der Atmosphäre ausgleichen auf die Oberflächentemperatur wirken würde.

Planeten gänzlich außerhalb der habitablen Zone um Doppelsterne würden, genau wie ihre Gegenstücke um Einzelsterne, unweigerlich zu einem „Schneeball“ gefrieren, während Planeten, die ihren Sternen zu nahe kommen einem unbremsbaren Treibhauseffekt ausgesetzt wären und sich zu venusartigen Welten aufheizen.

Schlussendlich berichten die Forscher, dass eine bewohnbare Wasserwelt um zwei Sterne wegen der geringen Bewölkung einen romantischen Vorteil aufweisen würde: „Die doppelten Sonnenuntergänge könnten hier sehr viel besser bewundert werden.“

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