Bis zu 7 lebensfreundliche Planeten um ferne Sterne möglich

Grafischer Vergleich des Sonnensystems (u.) mit dem Planetensystem um den Stern Trappist-1 (o.) mit sieben dichtgepackten erdartigen Planeten – mindestens drei davon umkreisen ihren Stern innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone. (Illu.) Copyright: NASA/JPL-Caltech
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Grafischer Vergleich des Sonnensystems (u.) mit dem Planetensystem um den Stern Trappist-1 (o.) mit sieben dichtgepackten erdartigen Planeten – mindestens drei davon umkreisen ihren Stern innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone. (Illu.) Copyright: NASA/JPL-Caltech

Grafischer Vergleich des Sonnensystems (u.) mit dem Planetensystem um den Stern Trappist-1 (o.) mit sieben dichtgepackten erdartigen Planeten – mindestens drei davon umkreisen ihren Stern innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone. (Illu.)
Copyright: NASA/JPL-Caltech

Riverside (USA) – Sofern keine jupiterartigen Gasriesen anwesend sind, könnten ferne Sterne bis zu sieben erdähnliche Planeten besitzen. Zu dieser Einschätzung kommt eine aktuelle Studie, deren Ergebnis die Anzahl potentiell lebensfreundlicher Planeten in der Milchstraße ein weiteres Mal deutlich erhöht.

Wie das Team um den Astrobiologen Stephen Kane von der University of California Riverside aktuell im „Astronomical Journal“ (DOI: 10.3847/1538-3881/ab9ffe) berichtet, konzentriere sich Suche nach lebensfreundlichen Welten in der Regel auf das, was Wissenschaftler als “habitable Zone” bezeichnen. Bei dieser lebensfreundlichen Zone handelt es sich um jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund milder Oberflächentemperaturen flüssiges Wasser – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – auf der Oberfläche existieren kann.

Zuvor hatten Wissenschaftler festgestellt, dass etwa im Planetensystem um den sonnennahen Stern Trappist-1 alleine mindestens drei erdähnliche Planeten den Stern innerhalb dieser „grünen Zone“ umkreisen (…GreWi berichtete). „Angesichts dieses Systems haben wir uns gefragt, wie viele lebensfreundliche Planeten ein Stern maximal haben kann und warum unser Stern, die Sonne, nur einen hat”, so Kane.

Sein Team erstellte sodann ein Modellsystem, in dem Planeten unterschiedlicher Größe simuliert wurden. Ein Algorithmus berücksichtigte die Gravitationskräfte und half zu testen, wie die Planeten über Millionen von Jahren miteinander interagieren würden.

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Dabei fanden die Forscher und Forscherinnen heraus, dass es einigen Sternen möglich ist, bis zu sieben erdähnliche Planeten zu beheimaten, und dass ein Stern wie unsere Sonne möglicherweise sechs Planeten mit flüssigem Wasser haben könnte. “Mehr als sieben, und die Planeten kommen sich zu nahe und destabilisieren die Umlaufbahnen des anderen”, erläutert Kane.

Warum aber, hat unser Sonnensystem dann nur einen lebensfreundlichen Planeten, wenn es sechs weitere unterstützen könnte? „Es hilft, wenn die Bewegung der Planeten eher kreisförmig als oval oder unregelmäßig ist“, erklären die Autoren der Studie „Dadurch wird jeglicher enger Kontakt minimiert und stabile Umlaufbahnen können aufrechterhalten werden.“

Kane und Kollegen vermuten zudem, dass Jupiter, dessen Masse zweieinhalb Mal so groß ist wie die aller anderen Planeten im Sonnensystem zusammen, die Lebensfreundlichkeit unseres Sonnensystems einschränkt: “Er hat einen großen Einfluss auf die Lebensfreundlichkeit unseres Sonnensystems, da er so massereich ist und dadurch andere Umlaufbahnen stört.“

Künstlerische Darstellung einiger TRAPPIST-1-Planeten (Illu.). Copyright: NASA

Künstlerische Darstellung einiger TRAPPIST-1-Planeten (Illu.).
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Tatsächlich sind schon eine handvoll Sterne mit mehreren Planeten innerhalb deren habitablen Zonen belannt. In Zukunft plant Kane, nach zusätzlichen Sternen zu suchen, die ausschließlich von kleineren Planeten umgeben sind. Diese Sterne werden Hauptziele für die direkte Bildgebung mit dem „Habitable Exoplanet Observatory“, einem der nächsten NASA-Teleskopen des Jet Propulsion Laboratory (JPL) sein.

Schon jetzt hat Kanes Studie aber schon einen solchen Stern  identifiziert: Asterion (Beta CVn), der mit nur 27 Lichtjahren Entfernung unserer Sonne relativ nahe ist: „Da es keinen Jupiter-ähnlichen Planeten gibt, wird er als einer der Sterne aufgenommen, die auf mehrere Planeten innerhalb der lebensfreundlichen Zonen überprüft werden.“ Schon 2006 listete die Astronomin Margaret Turnbull den Stern zu den als Top-Kandidat für die Suche nach extraterrestrischem Leben. Astrobiologen ordneten ihn wegen seiner großen Ähnlichkeit zur Sonne unter die astrobiologisch interessanten Sterne innerhalb einer Entfernung von 10 Parsec zur Sonne.

Zukünftige Studien werden auch die Schaffung neuer Modelle beinhalten, die die atmosphärische Chemie von Planeten innerhalb der habitablen Zonen in anderen Sternensystemen untersuchen. Projekte wie diese bieten mehr als nur neue Möglichkeiten bei der Suche nach Leben im Weltraum. Sie bieten Wissenschaftlern auch Einblicke in Kräfte, die eines Tages das Leben auf unserem eigenen Planeten verändern könnten: “Obwohl wir wissen, dass die Erde für den größten Teil ihrer Geschichte lebensfreundlich war, bleiben viele Fragen offen, wie sich diese günstigen Bedingungen im Laufe der Zeit entwickelt haben und welche spezifischen Treiber hinter diesen Veränderungen stehen”, so Kane abschließend. “Indem wir die Eigenschaften von Exoplaneten messen, deren Entwicklungspfade unseren ähnlich sein könnten, erhalten wir einen Einblick auf die Vergangenheit und Zukunft unseres eigenen Planeten – und was wir tun müssen, um seine Lebensfreundlichkeit zu erhalten.“




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Quelle: University of Califonia Riverside

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