Lebensfreundliche Planeten auch in Systemen mit „wilden Gasriesen“ möglich

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Künstlerische Darstellung des Sternenhimmels über einem hypothetischen erdähnlichen Planeten im System um den Stern HR 5183, der zudem von einem „wilden“ Gasriesen (HR 5183b) auf einer exzentrischen Umlaufbahn umkreist wird, im Helligkeitsvergleich zur Venus unseres Nachthimmels (Illu.). Copyright: Teo Mocnik / UCR

Künstlerische Darstellung des Sternenhimmels über einem hypothetischen erdähnlichen Planeten im System um den Stern HR 5183, der zudem von einem „wilden“ Gasriesen (HR 5183b) auf einer exzentrischen Umlaufbahn umkreist wird, im Helligkeitsvergleich zur Venus unseres Nachthimmels (Illu.).
Copyright: Teo Mocnik / UCR

Riverside (USA) – Bislang galt die Anwesenheit eines großen Gasplaneten auf einer „wilden“, also exzentrischen Umlaufbahn um seinen Stern als Aus für lebensfreundliche erdartige Planeten in dem System. In einer neuen Studie zeigen US-Astronomen nun aber, dass es unter bestimmten Bedingungen auch hier Erdzwillinge geben könnte. Damit steigt erneut die Wahrscheinlichkeit für außerirdisches Leben im All.

Wie die Forscherinnen und Forscher Stephen Kane von der University of California Riverside und Sarah Blunt vom California Institute of Technology aktuell im „Astronomical Journal“ (DOI: 10.3847/1538-3881/ab4c3e) berichten, galten Planetensysteme, in denen ein großer Gasplanet, ein sogenannter Gasriese, seinen Stern nicht auf einer annähernd kreisrunden, dafür aber elliptischen, also exzentrischen Umlaufbahn umkreist, bislang als instabil. Der Grund: nicht nur die starke Schwerkraft dieser Himmelskörper, auch ihre elliptische Bahn gefährdet andere Planeten in dem System, statt sie – wie etwa Jupiter es in unserem Sonnensystem tut – wie eine Art kosmischer Staubsauger die inneren Systeme vor Kometen und Asteroiden zu schützen.

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Wie die Autoren berichten, haben sie den erst kürzlich entdeckten Gasriesen „HR 5183b“ untersucht, der fast die dreifache Jupitermasse besitzt, den rund 103 Lichtjahre entfernten Stern „HR 5183“ umkreist und dafür rund 75 Jahre benötigt. Damit hat der Planet die längste Umlaufdauer aller bislang bekannten Exoplaneten. In unserem eigenen Sonnensystem würde der Planet die Sonne auf einer Bahn umkreisen, die ihn zwischen dem Asteroidengürtel (zwischen Mars und Jupiter) und der Plutobahn hin und herpendeln ließe (s. Abb.).

Die elliptische Umlaufbahn des wilden Gasriesen übertragen auf unser eigenes Sonnensystem (Illu.). Copyright: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Die elliptische Umlaufbahn des wilden Gasriesen “HD 5183b” übertragen auf unser eigenes Sonnensystem (Illu.).
Copyright: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Anhand von Simulationen haben die Wissenschaftler nun untersucht, ob es in Systemen wie um „HR 5183“ trotz derart wilder Gasriesen, die Astronomen gerne auch als „Abrissbirnen“ bezeichnen, noch weitere Planeten geben könnte und ob diese vielleicht so lebensfreundlich sein könnten.

„Unsere Simulationen zeigen, dass der Gasriese für gewöhnlich katastrophale Auswirkungen auf einen im System angedachten Erdzwilling hätte und diesen in den meisten Szenarien einfach aus dem System hinauskatapultieren würde“, erläutert Kane. „Allerdings gibt es auch bestimmte Orte in dem simulierten Planetensystem, an denen die Gravitationseffekte des Gasriesen erstaunlich gering sind – klein genug, als dass hier ein erdartiger Planet auf einer stabilen Umlaufbahn dauerhaft existieren könnte.“

Interessanterweise stimmt dieser Ort, diese Region um das Zentralgestirn, fast genau mit dessen „habitabler Zone“ überein. Diese beschreibt jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Klimabedingungen Wasser in flüssiger Form – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – existieren kann. Zudem bemerken die Forscher, dass die Überlebenschancen eines solchen Planeten umso höher sind, je kleiner der Planet selbst ist.

Auf diese Weise erhöhe sich einmal mehr die Wahrscheinlichkeit lebensfreundlicher Planetensysteme und Orte im Universum, an denen trotz widriger Umstände dennoch Leben existieren könnte.

Quelle: University of California Riverside

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