Neue Studie zu Proxima b: Schon der erdnächste Exoplanet ist wahrscheinlich lebensfreundlich


Eines der neu errechneten Klimamodelle des Planeten „Proxima Centauri b“.

Copyright/Quelle: Boutle, Mayne et al.

Exeter (Großbritannien) – Die Entdeckung eines erdartigen Planeten in nur 4,2 Lichtjahren Entfernung zur Erde, der den Roten Zwerg Proxima Centauri umkreist, war im August 2016 die astronomische Sensation (…GreWi berichtete). Seither diskutieren Wissenschaftler kontrovers über die Frage, ob es auf „Proxima b“ auch Leben geben könnte. Eine neue Studie hat die bislang über den Planeten bekannten Daten in ein Modell eingefügt und kommt zu dem Schluss, dass schon der unserem Sonnensystem nächstgelegene Exoplanet wahrscheinlich lebensfreundlich sein dürfte.

Wie das Team um Ian A. Boutle vom britischen MetOffice und Dr. Nathan Mayne von der University of Exeter vorab via ArXiv.org aktuell im Fachjournal „Astronomy and Astrophysics“ (DOI: 10.1051/0004-6361/201630020) berichtet, haben sie das sogenannte Met Office Unified Model, mit dem Meteorologen mit Hilfe eines Supercomputers für gewöhnlich das Erdklima simulieren und untersuchen auf die bislang zu „Proxima b“ bekannten Fakten angewendet, um zu untersuchen, ob es auf der Oberfläche des Planeten Wasser – und damit zumindest die Grundlage des uns bekannten irdischen Lebens – geben kann. Bislang wurde es lediglich auf sogenannte Hot Jupiter, also auf Gasriesen angewandt, die ihren Stern sehr dicht umkreisen.

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Einschränkend gestehen die Wissenschaftler allerdings ein, dass bislang noch nicht viel zu „Proxima b“ bekannt ist: Derzeit wissen wir erst, dass der Planet eine Masse von mindestens 1,27 und einen Radius von 1,1 Erden besitzt. Vermutlich umkreist er seinen Stern, einen roten Zwergstern der Klasse M (Proxima Centauri) einmal alle 11 Tage auf einer Entfernung, die gerade einmal 5 Prozent der Distanz zwischen Erde und Sonne entspricht. Da es sich bei Proxima Centauri aber um einen Zwergstern handelt, liegt diese Umlaufbahn des Planeten damit aber innerhalb der klassischen sog. habitablen Zone des Sterns und damit also in jener Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund milder Oberflächentemperaturen, Wasser in flüssiger Form – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – auf seiner Oberfläche existieren kann.

Dennoch scheiden sich derzeit noch die Geister in der Frage, wie lebensfreundlich diese in unserer Galaxie am häufigsten vorkommende Sternenkategorie aufgrund ihrer starken stellaren Aktivität überhaupt ist, durch die sie vorhandene Planetensysteme fortwährend mit schwerer Strahlung flutet (…GreWi berichtete).

Zumindest das Ergebnis der Exeter-Studie bescheinigt unserer „Nachbar-Erde“ derzeit jedoch gut Chancen lebensfreundliche Bedingungen hervorgebracht zu haben.


Eine erste künstlerische Darstellung der Planetenoberfläche von Proxima Centauri b mit Blick auf seinen Stern (Illu).

Copyright: ESO

Der wichtigste Faktor in der Frage nach der Lebensfreundlichkeit von Proxima b liege in der noch nicht genau bekannten Exzentrizität seiner Umlaufbahn. Sollte diese Abweichung von der exakten Kreisform tatsächlich – wie bislang vermutet – zwischen 0.1 und 0,35 liegen (wobei 0 einem Kreis und 1 einer extremen Ellipse entspricht), so sprechen alle Zeichen dafür, dass auf der Oberfläche des Planeten Wasser im flüssiger Form existieren und dort milde Temperaturen vorherrschen können.

Neben einer vollständig mit Wasser bedeckten Oberfläche (also ohne freiliegende Kontinente) setzten die Forscher auch zwei hypothetisch Arten von Atmosphären voraus: Während eine Atmosphäre der unserer Erde entsprach, handelte es sich bei der zweiten Variante um eine einfache Atmosphäre aus Stickstoff mit Spuren von Kohelnstoffdioxid. Spätestens Mitte der 2020er Jahre sollen Teleskope wie das European Extremely Large Telescope (E-ELT) genauere Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre von Proxima b nachliefern.

Auch die Art und Weise, wie der Planet seinen Stern umkreist, mussten die Forscher schätzen und entschieden sich auch hier für zwei Varianten: Während in einem Modell der Planet – genau wie unser Mond der Erde – seinem Stern immer die gleiche Seite zuwendet (an diesen als „rotations- bzw- gezeitengebunden“ ist), simulierte die zweite Variante eine Bahnresonanz von 3:2. Hierbei dreht sich der Planet während zweier Sternumrundungen selbst drei Mal um seine eigene Achse. Auf die gleiche Weise umkreist in unserem Sonnensystem Merkur die Sonne. Während in beiden Fällen der Planet grundsätzlich lebensfreundlich erscheint, könnten jedoch im zweiteren Fall deutlich mehr Regionen dauerhaft lebensfreundliche Temperaturwerte aufweisen.

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