Goldlöckchen auf dem Prüfstand
Ob ein Planet Leben beherbergen kann oder nicht, hängt von mehr Faktoren ab als bislang angenommen
Nicht zu heiß, nicht zu kalt, sondern genau richtig: Die Temperatur gilt als das entscheidende Kriterium dafür, ob ein fremder Planet belebt sein könnte oder nicht. Astrobiologen ermittelten die sogenannte Zone des Lebens – manchmal in Anlehnung an das Märchen von "Goldlöckchen und den drei Bären" auch "Goldilocks-Zone" genannt – vor allem anhand des Abstands zum Stern. Innerhalb dieser Zone sind die Temperaturen genau richtig, damit flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten existieren kann. Doch diese Sichtweise ist zu einfach, berichtet die Zeitschrift "New Scientist": Die Eigenschaften des Planeten spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle. Seine Größe, die Verteilung von Wasser auf der Oberfläche, Rotationsgeschwindigkeit, Neigung der Rotationsachse und Bahnexzentrizität haben einen entscheidenden Einfluss darauf, ob ein Planet zum Schneeball, zum Treibhaus oder zu einer zweiten Erde wird.
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So könnte die Erde wohl immer noch Leben tragen, wenn sie auf der Mars-Umlaufbahn kreisen würde: Weil sie doppelt so groß ist wie der rote Planet, ist zum einen ihre Atmosphäre dicker und der Treibhauseffekt ausgeprägter. Zum anderen besitzt die Erde eine aktive Geologie mit Plattentektonik und bis heute tätigen Vulkanen. Durch das Krustenrecycling wird der Gehalt des Treibhausgases Kohlendioxid reguliert. Dadurch wirkt in der Erdatmosphäre eine Art Thermostat, der zu hohe oder zu kühle Temperaturen verhindert. Der kleine Mars dagegen ist schon früh erstarrt, die Vulkane erloschen und der Nachschub an CO2 versiegte.
Doch auch die Erde ist nach dem Kriterium, dass flüssiges Wasser vorhanden sein muss, nur partiell bewohnbar – nämlich zu 85 Prozent, schreiben Forscher um David Spiegel in einer Studie. Schließlich ist ein Teil der Oberfläche ganzjährig von Eis bedeckt, weite Teile frieren zumindest im Winter ein. Daher sei Leben auch auf anderen Planeten denkbar, auf denen die Bedingungen zunächst ungünstig erscheinen.
Die Forscher untersuchten verschiedene Fälle - zum Beispiel eine Eiswelt, die eigentlich außerhalb der Lebenszone wie ein Wagenrad um ihren Stern kreist und deren Tag nur acht Stunden lang ist. Auf einem solchen Planeten erhalten die Pole am meisten Sonnenstrahlung. Wegen der schnellen Rotation sei es schwieriger für die warme Luft, zum Äquator zu strömen, weshalb sich die Pole besonders aufheizen würden.
Auch ein Wüstenplanet, dessen Oberfläche nur zu zehn Prozent von Wasser bedeckt ist, könnte den Forschern um Spiegel zufolge Leben tragen, und zwar nicht nur in einer engen Zone um den Äquator, wo gemäßigte Temperaturen herrschen: Auch wenn auf Teilen des Planeten Tiefkühltemperaturen herrschen, während andere Teile kochend heiß sind, spreche das nicht gegen mikrobielle Bewohner. Auch auf der Erde gebe es schließlich Mikroorganismen, die sich bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes oder oberhalb des Siedepunktes von Wasser vermehren können.
Auch sogenannte Super-Erden – Gesteinsplaneten bis zum zehnfachen Gewicht der Erde – könnten belebt sein. Der erste Kandidat ist schon gefunden. Der kürzlich entdeckte Exoplanet Gliese 581d, ein Koloss von acht Erdmassen, liegt auch bei niedrigen Kohlendioxid-Konzentrationen der Atmosphäre innerhalb der Zone, in der sogar Photosynthese möglich ist, fanden Forscher um Werner von Bloh heraus. Komplexes Leben halten sie dort allerdings für unwahrscheinlich: Gliese 581d wendet seinem Stern immer die gleiche Seite zu, so dass die Temperaturunterschiede zwischen der Tag- und Nachtseite drastisch ausfallen dürften. In der dichten Atmosphäre ist mit starken Stürmen zu rechnen.
David Shiga: New Scientist 22. November 2008, S. 36
David Spiegel (Columbia University, New York) et al.: The Astrophysical Journal, Bd. 681, S. 1609
Werner von Bloh (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung) et al: EAS Publications Series, Bd. 33 (2008), S. 275
Ute Kehse
