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Astronomie+Physik

Lebensfreundlicher als die Erde

Künstlerische Darstellung des Planetensystems von TRAPPIST-1, basierend auf den verfügbaren Daten zu den Durchmessern, Massen und Entfernungen der Planeten vom Stern. Drei der Exoplaneten befinden sich in der habitablen Zone, wo flüssiges Wasser möglich ist. (Bild: NASA / JPL-Caltech)

Es grünt, blüht, kreucht und fleucht – überall wimmelt das Leben auf der Erde. Könnten auch andere Planeten im Weltall eine solche Vielfalt hervorgebracht haben? Nicht nur das, sagen nun Forscher: Ihre Simulationen verdeutlichen, dass einige Himmelskörper sogar noch lebensfreundlicher sein könnten als unsere Erde. Ein Schlüsselfaktor ist ihnen zufolge dabei, wie stark die Wassermassen auf einem Planeten durchgemischt werden. Die irdischen Ozeane erreichen diesbezüglich keine Optimalwerte – es sind also idealere kosmische Oasen des Lebens denkbar, sagen die Wissenschaftler.

Es gibt unzählige ferne Welten da draußen, soviel scheint klar. Der erste Himmelskörper um einen fernen Stern wurde 1992 nachgewiesen – seitdem sind den Planetenjägern mehr als 4000 Exoplaneten ins Netz gegangen. Die große Herausforderung ist nun nicht mehr das Entdecken neuer Himmelskörper, sondern die Identifikation besonders interessanter Kandidaten und das Aufdecken ihrer Merkmale. Dabei sind vor allem Exemplare spannend, die lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten. Der Blick richtet sich in diesem Zusammenhang auf die sogenannten habitablen Zonen – auf den Bereich um fremde Sterne, in dem Wasser auf Planeten in flüssiger Form existieren kann. Bei solchen fernen Welten scheint es denkbar, dass dort außerirdische Lebensformen entstanden sind.

Dir richtigen Planeten ins Visier nehmen!

Über den Nachweis bestimmter Signaturen im Strahlungsspektrum der Atmosphären solcher Planeten scheint es möglich, dass wir extraterrestrisches Leben eines Tages auch tatsächlich nachweisen können. Um diese Chance zu erhöhen, sollten die Astronomen möglichst gezielt die aussichtsreichsten Kandidaten mit ihren Teleskopen ins Visier nehmen. Die Studie der Forscher um Stephanie Olson von der University of Chicago liefert nun weitere Informationen darüber, welche Exoplaneten besonders viel Leben hervorgebracht haben könnten. Über die Ergebnisse berichten sie nun auf dem Goldschmidt Geochemistry Congress in Barcelona.

Im Rahmen ihre Studie modellierten die Wissenschaftler die wahrscheinlichen Bedingungen auf verschiedenen Arten von Exoplaneten mit einem speziellen Computerprogramm, das von der NASA entwickelt wurde. Es ist darauf ausgelegt, das Klima und den Lebensraum der Ozeane bei verschiedenen planetaren Merkmalen zu simulieren. „Die NASA hat bei ihrer Suche nach Leben im Universum die Planeten in habitablen Zonen im Visier, die Ozeane besitzen könnten. Unsere Arbeit zielt nun darauf ab, unter diesen Planeten Kandidaten zu identifizieren, deren Ozeane das größte Potenzial aufweisen, üppiges und aktives Leben zu beherbergen“, sagt Olson.

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Schlüsselfaktor Ozeanzirkulation

Wie sie erklärt, hängt das Leben in den irdischen Ozeanen von Aufwärtsströmungen ab, die Nährstoffe aus den Tiefen in die sonnenbeschienenen Teile des Meeres bringen, wo bestimmte Lebewesen Photosynthese betreiben und damit die Grundlage der Nahrungskette schaffen. Somit gilt: Mehr Durchmischung bedeutet mehr Nährstoffversorgung und damit mehr biologische Aktivität. „Dies sind die Bedingungen, nach denen wir auf Exoplaneten Ausschau halten müssen“, erklärt Olson. „Wir haben ein Ozeanzirkulationsmodell verwendet, um herauszufinden, welche Planeten eine besonders effiziente Wasserdurchmischung aufweisen und somit besonders lebensfreundliche Ozeane besitzen könnten.

Wie die Wissenschaftler berichten, zeichnet sich in den Simulationen ab, dass eine höhere atmosphärische Dichte, langsamere Rotationsraten eines Planeten und die Anwesenheit von Kontinenten eine Durchmischung deutlich begünstigen. Wenn man die Erde unter diesen Gesichtspunkten betrachtet, wird den Forschern zufolge deutlich, dass sie nicht etwa ein Optimum darstellt. Das bedeutet wiederum: Es sind Planeten denkbar, die Organismen sogar noch bessere Bedingungen bieten könnten als unser vor Leben strotzender Planet.

Wie Olson betont, besitzen wir zwar noch keine Systeme, durch die sich alle im Rahmen der Studie aufgezeigten Merkmale eines Planeten identifizieren lassen – doch das könnte sich ändern: „Unsere Arbeit könnte die Entwicklung von Teleskopen beeinflussen, sodass sie mit entsprechend geeigneten Fähigkeiten ausgerüstet werden. Jetzt da wir immer genauer wissen, worauf wir achten müssen, sollten wir auch tatsächlich anfangen, zu suchen“, sagt die Wissenschaftlerin.

Quelle: Präsentation auf der Goldschmidt Conference in Barcelona

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