In einer neuen Analyse basierend auf den neuesten Teleskopdaten haben Astronomen der University of Florida festgestellt, dass ein Drittel der Planeten um die häufigsten Sterne in der Galaxie in der habitablen Zone liegen könnte. Das ist der Entfernungsbereich zu einem Stern, der flüssiges Wasser – und möglicherweise Leben – auf einer planetaren Oberfläche beherbergen kann.
Die restlichen zwei Drittel der Planeten um diese allgegenwärtigen kleinen Sterne werden wahrscheinlich durch Gezeitenkräfte aufgeheizt und sterilisiert.
Prof. Sarah Ballard und die Doktorandin Sheila Sagear von der University of Florida veröffentlichten ihre Ergebnisse diese Woche in den Proceedings of the National Academy of Sciences. Ballard und Sagear untersuchen seit langer Zeit Exoplaneten – jene Planeten, die um fremde Sterne kreisen.
“Ich denke, dass dieses Ergebnis wirklich wichtig für das nächste Jahrzehnt der Exoplanetenforschung ist, weil sich der Blick in Richtung dieser Sternpopulation verschiebt”, sagte Sagear. “Diese Sterne sind exzellente Ziele, um nach kleinen Planeten in einer Umlaufbahn zu suchen, wo Wasser flüssig und der Planet daher bewohnbar sein könnte.”
Unsere vertraute, warme, gelbe Sonne ist eine relative Seltenheit in der Milchstraßen-Galaxie. Die meisten Sterne sind beträchtlich kleiner und kühler und besitzen höchstens die Hälfte der Sonnenmasse. Milliarden Planeten umkreisen diese häufig vorkommenden Zwergsterne in unserer Galaxie.
Wissenschaftler denken, dass Leben flüssiges Wasser benötigt, um sich auf anderen Planeten zu entwickeln, wie es auf der Erde geschah. Weil diese Zwergsterne kühler sind, müssten jegliche Planeten ihren Stern in geringem Abstand umkreisen, um Genug Wärme für flüssiges Wasser zu erhalten. Diese nahen Umlaufbahnen machen die Planeten jedoch anfällig für extreme Gezeitenkräfte, die durch die gravitativen Auswirkungen des Sterns auf die Planeten verursacht werden.
Sagear und Ballard maßen die Exzentrizität (wie oval eine Umlaufbahn ist) einer Stichprobe aus mehr als 150 Planeten um diese Zwergsterne. Wenn ein Planet seinen Stern nahe genug umkreist (etwa der Abstand Merkurs von der Sonne), kann eine exzentrische Umlaufbahn den Planeten einer gezeitenkraftbedingten Aufheizung aussetzen. Innere Reibung heizt ihn auf, während er sich auf seiner ovalen Umlaufbahn bewegt. Im Extremfall könnte das den Planeten backen und jede Chance auf flüssiges Wasser zunichtemachen.
“Nur bei diesen kleinen Sternen liegt die habitable Zone so nahe, dass diese Gezeitenkräfte relevant sind”, sagte Ballard.
Die Daten stammen vom Weltraumteleskop Kepler, das Informationen über Exoplaneten sammelt, wenn sie vor ihren Heimatsternen vorbeiziehen. Um die Umlaufbahnen der Exoplaneten zu messen, konzentrierten sich Ballard und Sagear besonders darauf, wie lange die Exoplaneten brauchten, um die Scheibe ihrer Sterne zu passieren. Ihre Studie stützte sich auch auf Daten des Weltraumteleskops Gaia, das die Entfernungen zu Milliarden Sternen in der Galaxie maß.
“Die Entfernung ist wirklich der Schlüssel, der uns bisher fehlte, um jetzt diese Analyse durchzuführen”, sagte Sagear.
Sagear und Ballard stellten fest, dass Sterne mit mehreren Planeten am wahrscheinlichsten die Art von kreisförmigen Umlaufbahnen aufweisen, die ihren Planeten erlauben, flüssiges Wasser auf den planetaren Oberflächen zu bewahren. Sterne mit nur einem Planeten waren am anfälligsten für Gezeitenextreme, die die planetaren Oberflächen sterilisieren würden.
Weil ein Drittel der Planeten in dieser kleinen Stichprobe ausreichend ruhige Umlaufbahnen besitzt, um möglicherweise flüssiges Wasser zu halten, bedeutet das wahrscheinlich, dass die Milchstraße hunderte Millionen vielversprechende Ziele enthält, die man nach Anzeichen für Leben jenseits unseres Sonnensystems absuchen kann.
(THK)
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