Erdgroße "Tatooine"-Planeten könnten bewohnbar sein

Diese künstlerische Darstellung zeigt einen hypothetischen, wasserbedeckten Planeten im Doppelsternsystem Kepler-35. (Credit: NASA / JPL-Caltech)
Diese künstlerische Darstellung zeigt einen hypothetischen, wasserbedeckten Planeten im Doppelsternsystem Kepler-35. (Credit: NASA / JPL-Caltech)

Mit zwei Sonnen an seinem Himmel sieht Luke Skywalkers Heimatplanet Tatooine in Star Wars wie eine öde, sandige Wüstenwelt aus. In der Realität wissen wir dank Observatorien wie dem NASA-Weltraumteleskop Kepler, dass Doppelsternsysteme tatsächlich Planeten beherbergen können, auch wenn die bislang um Doppelsternsysteme entdeckten Planeten groß sind und aus Gas bestehen. Wissenschaftler fragen sich: Wenn ein erdgroßer Planet zwei Sterne umkreisen würde, könnte er Leben ermöglichen?

Es zeigt sich, dass solch ein Planet recht bewohnbar sein könnte und sogar nicht zwangsläufig Wüsten besäße, wenn er sich in der richtigen Distanz zu seinen beiden Zentralsternen befinden würde. In einem besonderen Entfernungsbereich von zwei sonnenähnlichen Sternen würde ein von Wasser bedeckter Planet bewohnbar bleiben und sein Wasser für eine lange Zeit behalten. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie im Journal Nature Communications.

"Das bedeutet, dass Doppelsternsysteme vom hier untersuchten Typ ausgezeichnete Kandidaten sind, um bewohnbare Planeten zu beherbergen – trotz der starken Veränderungen bei der Menge des Sternlichts, die ein hypothetischer Planet in einem solchen System erhalten würde", sagte Max Popp, Forschungsstipendiat an der Princeton University in New Jersey und am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg (Deutschland).

Popp und Siegfried Eggl, ein Caltech-Postdoktorand am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien), entwickelten ein Modell für einen Planeten im System Kepler-35. Das Sternenpaar Kepler-35A und B beherbergt einen Planeten namens Kepler-35b – einen Riesenplaneten von etwa achtfacher Erdgröße mit einer Umlaufzeit von rund 131,5 Erdtagen. Für ihre Studie ließen die Forscher die gravitativen Einflüsse dieses Planeten außer Acht und fügten einen hypothetischen, wasserbedeckten, erdgroßen Planeten in das Modell ein, der die beiden Sterne Kepler-35A und B umkreist. Sie untersuchten, wie sich das Klima auf diesem Planeten verhalten würde, während er die Zentralsterne mit Umlaufzeiten zwischen 341 und 380 Tagen umkreist.

"Unsere Forschung wird durch die Tatsache angeregt, dass die Suche nach potenziell bewohnbaren Planeten viel Aufwand erfordert, deshalb ist es gut im Voraus zu wissen, wo man suchen muss", sagte Eggl. "Wir zeigen, dass es sich lohnt, Doppelsternsysteme anzuvisieren."

Bezüglich der Exoplanetenforschung sprechen Wissenschaftler von einer Region namens "habitable Zone". Das ist der Entfernungsbereich um einen Stern, wo ein terrestrischer Planet mit höchster Wahrscheinlichkeit flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche besitzen kann. Weil sich in diesem Fall zwei Sterne umkreisen, hängt die habitable Zone von der Entfernung zum Massenschwerpunkt des Systems ab, den beide Sterne umkreisen. Um die Sache noch komplizierter zu machen, würde ein Planet um zwei Sterne keine Kreisbahn beschreiben. Stattdessen würde seine Umlaufbahn aufgrund der gravitativen Interaktionen mit den beiden Sternen eiern.

Popp und Eggl stellten fest, dass der hypothetische, wasserbedeckte Planet am äußeren Rand der habitablen Zone im Doppelsternsystem Kepler-35 eine hohe Veränderlichkeit seiner Oberflächentemperaturen zeigen würde. Weil ein so kalter Planet nur eine geringe Menge Wasserdampf in seiner Atmosphäre hätte, würden die globalen, durchschnittlichen Oberflächentemperaturen im Verlauf eines Jahres um bis zu zwei Grad Celsius ansteigen und abfallen. "Das ist analog zu den großen Temperaturunterschieden von Tag und Nacht, die wir auf der Erde in trockenen Klimazonen wie Wüsten beobachten", sagte Eggl. "Die in der Luft vorhandene Wassermenge macht einen großen Unterschied."

Aber näher an den Sternen, nahe des inneren Randes der habitablen Zone, bleiben die globalen, durchschnittlichen Oberflächentemperaturen auf dem selben Planeten fast konstant. Das liegt daran, dass mehr Wasserdampf in der Atmosphäre des hypothetischen Planeten verweilen und als Puffer agieren könnte, um die Bedingungen auf der Oberfläche angenehm zu halten.

Wie auch bei Systemen mit einem einzigen Stern würde ein Planet jenseits des äußeren Randes der habitablen Zone seiner beiden Zentralsterne in einem sogenannten "Schneeball"-Zustand enden und vollständig von Eis bedeckt sein. Würde er näher an den Sternen liegen als der innere Rand der habitablen Zone, würde eine Atmosphäre den Planeten so sehr isolieren, dass ein unkontrollierter Treibhauseffekt einsetzt und der Planet in eine venusähnliche Welt verwandelt würde, die für Leben wie wir es kennen unbewohnbar wäre.

Ein anderes Merkmal des in der Studie untersuchten Klimamodells besagt, dass ein wasserbedeckter Planet in einem Doppelsternsystem verglichen mit der Erde weniger Bewölkung aufweisen würde. Das hätte einen klareren Himmel für die Beobachtung doppelter Sonnenuntergänge auf diesen exotischen Welten zur Folge.

Das planetenjagende Kepler-Teleskop der NASA wird vom Ames Research Center der Agentur in Silicon Valley betrieben. Das JPL, eine Abteilung des Caltech in Pasadena, leitete die Entwicklung der Kepler-Mission.

Quelle

(THK)

Social Media:

Werbung



Ersten Kommentar schreiben

Antworten

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.


*