Proxima b ist heutzutage ein Thema von großem Interesse. Und warum nicht? Als der unserem Sonnensystem am nächsten liegende extrasolare Planet ist dies der beste Versuch, Exoplaneten in naher Zukunft aus nächster Nähe zu untersuchen. Eine kürzlich von der Universität von Marseille durchgeführte Studie ergab jedoch, dass der Planet entgegen der Hoffnung vieler eine „Wasserwelt“ sein könnte - d. H. Ein Planet, auf dem bis zur Hälfte seiner Masse aus Wasser besteht.
Und jetzt haben Forscher der Universität Bern diese Analyse noch einen Schritt weiter gebracht. Basierend auf ihrer Studie, die zur Veröffentlichung in der Zeitschrift angenommen wurde Astronomie und Astrophysik (A & A) haben sie festgestellt, dass die Mehrheit der Planeten, die sich in den bewohnbaren Zonen eines roten Zwergsterns bilden, Wasserwelten sein können. Diese Ergebnisse könnten drastische Auswirkungen auf die Suche nach bewohnbaren Exoplaneten um rote Zwergsterne haben.
Die Forschung wurde von Dr. Yann Alibert vom PlanetS-Zentrum der Nationalen Zentren für Kompetenz in der Forschung (NFS) und Prof. Willy Benz vom Zentrum für Raumfahrt und Bewohnbarkeit (CSH) durchgeführt. Beide Institutionen an der Universität Bern widmen sich dem Verständnis der Planetenbildung und -entwicklung sowie dem Dialog mit der Öffentlichkeit über die Exoplanetenforschung.
Für ihre Studie mit dem Titel „Bildung und Zusammensetzung von Planeten um Sterne mit sehr geringer Masse“ führten Alibert und Benz die erste Computersimulation durch, um die Bildung von Planeten um Sterne zu untersuchen, die zehnmal weniger massereich sind als unsere Sonne. Dies beinhaltete die Erstellung eines Modells, das Hunderttausende identischer Sterne mit geringer Masse enthielt, die dann umkreisende protoplanetare Scheiben aus Staub und Gas erhielten.
Sie simulierten dann, was passieren würde, wenn sich aus der Ansammlung dieser Scheiben Planeten bilden würden. Für jeden nahmen sie die Existenz von zehn „Planetenembryonen“ (gleich der Masse des Mondes) an, die im Laufe der Zeit wachsen und wandern würden, wodurch ein Planetensystem entstehen würde.
Letztendlich stellten sie fest, dass die Planeten, die in der bewohnbaren Zone ihres Muttersterns umkreisen, wahrscheinlich eine vergleichbare Größe wie die Erde haben würden - im Bereich des 0,5- bis 1,5-fachen Radius der Erde, wobei 1 Erdradien der Durchschnitt ist. Wie Dr. Yann Alibert dem Space Magazine per E-Mail erklärte:
„In den Simulationen, die wir hier betrachtet haben, scheint sich der größte Teil der Masse (mehr als 99%) in den Festkörpern zu befinden. [W] Wir beginnen daher mit einer protoplanetaren Scheibe, die aus Feststoffen und Gas und 10 Planetenembryonen besteht. Die Feststoffe in der Scheibe sind Planetesimale (ähnlich wie heutige Asterioden mit einer Größe von etwa 1 km), die trocken (wenn sie sich in den heißen Regionen der protoplanetaren Scheibe befinden) oder nass (etwa 50% pro Masse Wassereis) sein können , wenn sie sich in den kalten Bereichen der Festplatte befinden). Die Planetenembryonen sind kleine Körper, deren Masse der Mondmasse ähnlich ist. Wir berechnen dann, wie viel der Festkörperscheiben von den planetaren Embryonen eingefangen werden. “
Darüber hinaus lieferten die Simulationen einige interessante Schätzungen darüber, wie viel der Planeten aus Wasser bestehen würde. In 90% der Fälle würde Wasser mehr als 10% der Planetenmasse ausmachen. Vergleichen Sie das mit der Erde, wo Wasser über 70% unserer Oberfläche bedeckt, aber nur etwa 0,02% der Gesamtmasse unseres Planeten ausmacht. Dies würde bedeuten, dass die Exoplaneten aufgrund des extremen Drucks sehr tiefe Ozeane und eine Eisschicht am Boden haben würden.
Zu guter Letzt stellten Alibert und Benze fest, dass die Situation noch extremer wäre, wenn die protoplanetaren Scheiben, aus denen diese Planeten gebildet wurden, länger lebten als die vorgeschlagenen Modelle. All dies könnte eine schlimme Neuigkeit für diejenigen sein, die hoffen, dass ET nebenan lebt oder dass rote Zwergsterne der beste Ort sind, um nach intelligentem Leben zu suchen.
"Die Tatsache, dass viele Planeten wasserreich sind, könnte möglicherweise sehr starke (und negative) Folgen für die Bewohnbarkeit solcher Planeten haben", sagte Dr. Alibert. „Tatsächlich haben wir bereits in anderen Artikeln gezeigt (Alibert et al. 2013, Kitzmann et al. 2015), dass zu viel Wasser auf einem Planeten zu einem instabilen Klima und einer Atmosphäre führen kann, die sehr reich an Wasser sein kann CO2. “
Alibert gibt jedoch an, dass diese beiden Studien auf Planeten durchgeführt wurden, die Sterne umkreisen, die unserer Sonne ähnlich sind. Rote Zwerge sind unterschiedlich, weil sie sich viel langsamer entwickeln (d. H. Die Leuchtkraft ändert sich mit der Zeit sehr langsam) und sie sind viel roter als unsere Sonne, was bedeutet, dass das von ihnen kommende Licht unterschiedliche Wellenlängen hat, die unterschiedlich mit der Planetenatmosphäre interagieren.
"Zusammenfassend könnte es also sein, dass das Vorhandensein großer Wassermengen nicht so schlecht ist wie bei Sternen vom Solartyp, aber es könnte auch sein, dass es aus Gründen, die wir nicht kennen, noch schlimmer ist." sagte Alibert. "Was auch immer der Effekt sein mag, es ist wichtig zu studieren, und wir haben begonnen, an diesem Thema zu arbeiten."
Unabhängig davon, ob Planeten, die rote Zwergsterne umkreisen, bewohnbar sind oder nicht, sind Simulationen wie diese immer noch aufregend. Sie bieten nicht nur Daten darüber, wie benachbarte Planeten aussehen könnten, sondern helfen uns auch, die vielfältigen Möglichkeiten zu verstehen, die uns dort draußen erwarten. Und zuletzt geben sie uns mehr Anreiz, tatsächlich rauszukommen und diese Welten aus nächster Nähe zu erkunden.
Nur wenn wir Missionen an andere Stars senden, können wir bestätigen oder ablehnen, ob sie in der Lage sind, das Leben zu unterstützen. Und wenn wir am Ende feststellen sollten, dass der häufigste Stern im Universum wahrscheinlich keine lebensspendenden Planeten hervorbringt, erinnert er uns nur daran, wie selten und kostbar „erdähnliche“ Planeten wirklich sind.
