Leuven (Belgien) – Bislang konzentriert sich die Suche nach lebensfreundlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems hauptsächlich darauf, einen (oder mehrere) erdähnliche Planeten zu finden. Eine neue Studie zeigt nun jedoch anhand der Klimamodelle von 165 felsigen Exoplaneten, die – wie der Mond unserer Erde – ihrem Stern stets die gleiche Seite zuwenden, dass lebensfreundliche Bedingungen nicht automatisch mit einer derartigen „Erdähnlichkeit“ verknüpft sein müssen und es auch auf diesen rotationsgebunden Planeten Leben geben könnte.
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| Zwei von drei möglichen Klimamodellen ermöglichen ein potentiell lebensfreundliches Klima selbst auf rotationsgebundenen Felsplaneten (Illu.). Copyright: KU Leuven – Ludmila Carone |
Wie das Team um Dr. Ludmila Carone, Professor Rony Keppens und Professor Leen Decin von der Katholieke Universiteit Leuven aktuell im Fachjournal „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ (DOI: 10.1093/mnras/stv1752) berichten, umkreist die Mehrheit aller Planeten relativ kleine und kühlere Sterne, sogenannte Rote Zwerge. Damit es auf ihren Oberflächen jedoch warm genug sein kann, sodass dort Leben – zumindest wie jenes, das wir von der Erde kennen – möglich ist, müssen entsprechende Planeten ihre Sterne auch relativ dicht umkreisen. Je dichter ein Planet nun aber seinen Stern umkreist, desto größer wird auch die Wahrscheinlichkeit, dass er an diesen rotationsgebunden ist – seiner Sonne also immer nur die gleiche Seite zuwendet.
Angesichts solcher rotationsgebundenen Planeten gingen viele Astronomen bislang davon aus, dass das Klima für Leben aus der ewigen Tagseite viel zu heiß, und auf der Nachtseite wiederum viel zu kalt ist und diese dunkle Seite zudem zu einer Kältefalle für flüchtige atmosphärische Elemente wie Wasser wird.
In ihrer neuen Studie zeigen die belgischen Wissenschaftler jedoch, dass dieses Szenario nicht zwangsläufig stimmen muss und sogar gleich zwei der drei möglichen Klimaszenarien dieser Planeten, die die Forscher anhand der 165 felsigen und rotationsgebundenen Exoplaneten untersucht haben, sich als ausgewogen genug herausstellen, um die Oberflächentemperaturen auf diesen Planeten warm genug zu halten, um so den Planeten lebensfreundlich zu machen.
Die Lebensfreundlichkeit dieser Exoplaneten hängt demnach von ihrer Rotationsgeschwindigkeit ab: „Auf Exoplaneten mit einer Umlaufdauer von weniger als 12 Tagen, bildet sich ein ostwärtiger Windstrom (so sog. Superrotation) in den oberen Atmosphärenschichten. Dieser Jet unterbricht die atmosphärische Zirkulation auf dem Planeten, so dass die Tagesseite zu heiß für Leben wird.
Eine zweite Möglichkeit kombiniert eine schwache Variante dieser Superrotation mit einem westwärtigen Höhenjet. Das dritte mögliche Szenario kombiniert dann eine schwache Superrotation mit zwei Höhenjets. Diese beiden Varianten unterbrechen das den atmosphärischen Austausch nicht mehr, wodurch der Planet auf diese Weise seine ‚globale Klimaanlage‘ aufrechterhält und dadurch zumindest potentiell lebensfreundlich bleibt.“
Die Ergebnisse, so die Forscher, zeigen erneut, dass man sich davor hüten sollte, voreilig Planeten als lebensfeindlich zu charakterisieren, die eigentlich doch lebensfreundlich sein könnten – auch wenn sie „erdungleich“ sind. Gerade für die zukünftige Suche nach bewohnten Exoplaneten mit dem Hubble-Nachfolger, dem Weltraumteleskop „James Webb“ (JWST) oder dem Weltraumteleskop „PLATO“ sind die neuen Analysen also von großem Wert.
Angesichts solcher rotationsgebundenen Planeten gingen viele Astronomen bislang davon aus, dass das Klima für Leben aus der ewigen Tagseite viel zu heiß, und auf der Nachtseite wiederum viel zu kalt ist und diese dunkle Seite zudem zu einer Kältefalle für flüchtige atmosphärische Elemente wie Wasser wird.
In ihrer neuen Studie zeigen die belgischen Wissenschaftler jedoch, dass dieses Szenario nicht zwangsläufig stimmen muss und sogar gleich zwei der drei möglichen Klimaszenarien dieser Planeten, die die Forscher anhand der 165 felsigen und rotationsgebundenen Exoplaneten untersucht haben, sich als ausgewogen genug herausstellen, um die Oberflächentemperaturen auf diesen Planeten warm genug zu halten, um so den Planeten lebensfreundlich zu machen.
Die Lebensfreundlichkeit dieser Exoplaneten hängt demnach von ihrer Rotationsgeschwindigkeit ab: „Auf Exoplaneten mit einer Umlaufdauer von weniger als 12 Tagen, bildet sich ein ostwärtiger Windstrom (so sog. Superrotation) in den oberen Atmosphärenschichten. Dieser Jet unterbricht die atmosphärische Zirkulation auf dem Planeten, so dass die Tagesseite zu heiß für Leben wird.
Eine zweite Möglichkeit kombiniert eine schwache Variante dieser Superrotation mit einem westwärtigen Höhenjet. Das dritte mögliche Szenario kombiniert dann eine schwache Superrotation mit zwei Höhenjets. Diese beiden Varianten unterbrechen das den atmosphärischen Austausch nicht mehr, wodurch der Planet auf diese Weise seine ‚globale Klimaanlage‘ aufrechterhält und dadurch zumindest potentiell lebensfreundlich bleibt.“
Die Ergebnisse, so die Forscher, zeigen erneut, dass man sich davor hüten sollte, voreilig Planeten als lebensfeindlich zu charakterisieren, die eigentlich doch lebensfreundlich sein könnten – auch wenn sie „erdungleich“ sind. Gerade für die zukünftige Suche nach bewohnten Exoplaneten mit dem Hubble-Nachfolger, dem Weltraumteleskop „James Webb“ (JWST) oder dem Weltraumteleskop „PLATO“ sind die neuen Analysen also von großem Wert.
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