Bildnachweis: NASA
Mehr als 100 Planetensysteme wurden bereits um entfernte Sterne entdeckt. Leider führen die Einschränkungen der aktuellen Technologie dazu, dass bisher nur Riesenplaneten (wie Jupiter) entdeckt wurden und kleinere, erdähnliche felsige Planeten außer Sicht bleiben.
Wie viele der bekannten exoplanetaren Systeme könnten bewohnbare erdähnliche Planeten enthalten? Vielleicht die Hälfte von ihnen, so ein Team der Open University unter der Leitung von Professor Barrie Jones, der heute auf dem RAS National Astronomy Meeting in Milton Keynes ihre Ergebnisse beschreiben wird.
Mithilfe der Computermodellierung der bekannten exoplanetaren Systeme konnte die Gruppe die Wahrscheinlichkeit berechnen, dass „Erden“ in der sogenannten bewohnbaren Zone existieren - dem Entfernungsbereich von jedem Zentralstern, in dem das Leben, wie wir es kennen, überleben könnte. Im Volksmund als „Goldlöckchen“ -Zone bekannt, wäre diese Region weder zu heiß für flüssiges Wasser noch zu kalt.
Durch den Start von „Erden“ (mit Massen zwischen dem 0,1- und 10-fachen unserer Erde) in eine Vielzahl von Umlaufbahnen in der bewohnbaren Zone und die Verfolgung ihrer Fortschritte mit dem Computermodell wurde festgestellt, dass die kleinen Planeten eine Vielzahl von Schicksalen erleiden. In einigen Systemen führt die Nähe eines oder mehrerer Jupiter-ähnlicher Planeten zu einem Gravitationsauswurf der „Erde“ von irgendwo in der bewohnbaren Zone. In anderen Fällen gibt es jedoch sichere Häfen in Teilen der bewohnbaren Zone, und im Rest ist die gesamte Zone ein sicherer Hafen.
Neun der bekannten exoplanetaren Systeme wurden mit dieser Technik eingehend untersucht, sodass das Team die Grundregeln ableiten kann, die die Bewohnbarkeit der verbleibenden neunzig Systeme bestimmen.
Die Analyse zeigt, dass etwa die Hälfte der bekannten exoplanetaren Systeme eine „Erde“ haben könnte, die derzeit in mindestens einem Teil der bewohnbaren Zone umkreist und sich seit mindestens einer Milliarde Jahren in dieser Zone befindet. Dieser Zeitraum wurde gewählt, da davon ausgegangen wird, dass er das Minimum darstellt, das erforderlich ist, damit das Leben entsteht und sich etabliert.
Darüber hinaus zeigen die Modelle, dass sich in etwa zwei Dritteln der Systeme irgendwann Leben entwickeln könnte, da sich die bewohnbare Zone mit zunehmendem Alter des Zentralsterns nach außen bewegt und aktiver wird.
Bewohnbare Monde
Ein anderer Aspekt dieses Problems wird von Doktorand David Underwood untersucht, der die Möglichkeit untersucht, dass erdgroße Monde, die Riesenplaneten umkreisen, das Leben unterstützen könnten. Während des RAS National Astronomy Meeting wird ein Poster mit den Möglichkeiten präsentiert.
Alle bisher entdeckten Planeten haben eine ähnliche Masse wie Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem. So wie Jupiter vier Monde in Planetengröße hat, können Riesenplaneten um andere Sterne auch ausgedehnte Satellitensysteme haben, möglicherweise mit Monden, die in Größe und Masse der Erde ähnlich sind.
Das Leben, wie wir es kennen, kann sich auf einem gasförmigen, riesigen Planeten nicht entwickeln. Es könnte jedoch auf erdgroßen Satelliten überleben, die einen solchen Planeten umkreisen, wenn sich der Riese in der bewohnbaren Zone befindet.
Um festzustellen, welcher der in bewohnbaren Zonen befindlichen Gasriesen einen lebensfreundlichen Mond besitzen könnte, suchen die Computermodelle nach Systemen, in denen die Umlaufbahnen erdgroßer Satelliten für mindestens eine Milliarde stabil und innerhalb der bewohnbaren Zone begrenzt wären Jahre, die benötigt werden, damit das Leben entsteht.
Die Methode des OU-Teams zur Bestimmung, ob mutmaßliche „erdige“ oder erdgroße Satelliten in bewohnbaren Zonen geeignete Bedingungen für die Entwicklung des Lebens bieten können, kann schnell auf alle neu angekündigten Planetensysteme angewendet werden. Zukünftige Suchen nach „Erden“ und außerirdischem Leben sollten auch unterstützt werden, indem im Voraus die Systeme identifiziert werden, in denen am wahrscheinlichsten bewohnbare Welten leben.
Die Vorhersagen der Simulationen werden in den kommenden Jahren einen praktischen Wert haben, wenn Instrumente der nächsten Generation in der Lage sein werden, auf „Erden“ und erdgroßen Satelliten nach atmosphärischen Signaturen des Lebens wie großen Mengen Sauerstoff zu suchen.
Hintergrund
Derzeit sind 105 andere Planetensysteme als unsere eigenen bekannt, von denen 120 Jupiter-ähnliche Planeten umkreisen. Zwei dieser Systeme enthalten drei bekannte Planeten, 11 enthalten zwei und die verbleibenden 92 haben jeweils einen. Alle bis auf einen dieser Planeten wurden durch ihre Auswirkung auf die Bewegung ihrer Elternsterne am Himmel entdeckt, wodurch sie regelmäßig wackeln. Das Ausmaß dieser Wackelbewegungen kann aus Informationen innerhalb des von den Sternen empfangenen Lichts bestimmt werden. Der verbleibende Planet wurde als Ergebnis einer leichten Verdunkelung des Sternenlichts entdeckt, die durch seinen regelmäßigen Durchgang über die Scheibe seines Muttersterns verursacht wurde.
Zukünftige Entdeckungen werden wahrscheinlich einen höheren Anteil an Systemen enthalten, die unserem Sonnensystem ähneln, in dem die Riesenplaneten in sicherer Entfernung jenseits der bewohnbaren Zone umkreisen. Der Anteil der Systeme, die bewohnbare „Erden“ haben könnten, dürfte daher steigen. Bis zur Mitte des nächsten Jahrzehnts sollten Weltraumteleskope in der Lage sein, alle „Erden“ zu sehen und zu untersuchen, um festzustellen, ob sie bewohnbar sind und ob sie tatsächlich das Leben unterstützen.
Originalquelle: RAS-Pressemitteilung
