Vorübergehend belebt - wissenschaft.de
Anzeige
Anzeige

Astronomie+Physik

Vorübergehend belebt

13-09-18-planet.jpg
Lebensfreundliche Welten? Planeten um den Stern Gliese 581 (NASA)
Immerhin: Mindestens 1,75 Milliarden guter Jahre bleiben uns noch. Danach verlässt die Erde die bewohnbare Zone um unser Zentralgestirn, und unser einstmals blauer Planet verwandelt sich durch die zunehmende Sonneneinstrahlung in eine lebensfeindliche Wüste. Ein Schicksal, das er mit anderen potenziell bewohnbaren Himmelskörpern teilt. Britische Forscher haben nun ein Modell entwickelt, mit dem sich berechnen lässt, wie lange ein Planet Leben beherbergen kann, und wie viel Zeit es bereits hatte, sich zu entwickeln.

Momentan ist unser Planet das Musterbeispiel für lebensfreundliche Bedingungen: Es ist nicht zu warm und nicht zu kalt, es gibt flüssiges Wasser in rauen Mengen, ein Magnetfeld und eine Atmosphäre – gar nicht zu reden von geochemischen Kreisläufen verschiedenster Art. Doch so bleibt es nicht. In rund zwei Milliarden Jahren dürfte den irdischen Geschöpfen der Boden unter den Füßen brennen. Schuld ist die Sonne. Während sie nach und nach ihren Brennstoff aufbraucht, steigt ihre Leuchtkraft und damit die Temperatur in ihrem Umfeld. Die bewohnbare Zone, innerhalb derer flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Himmelskörpers existieren kann, verschiebt sich dadurch immer weiter hin zum Rande des Sonnensystems. Schließlich wird es auf den Mars gemütlicher als auf der Erde – vielleicht unterhalten wir bis dahin ja eine Kolonie auf dem roten Planeten, die von dem Frühlingserwachen profitieren könnte.

Die Frage, wie sich die bewohnbaren Zonen je nach Lebensphase des Zentralgestirns verschieben, ist auch für die Suche nach außerirdischem Leben von größtem Interesse. Passende Himmelskörper sollten nicht nur innerhalb der bewohnbaren Zone liegen. Sie sollten idealerweise schon seit einigen Milliarden Jahren gute Bedingungen bieten. Denn die Entstehung des Lebens und seine Entwicklung hin zu komplexen Geschöpfen ist zeitaufwendig. Seit der Geburt der Erde dauerte es eine Milliarde Jahre, bis DNA entstand, die sich selbst replizieren konnte. 4,5 Milliarden Jahre verstrichen, bevor der Mensch auf den Plan trat.

„Wir wissen, dass sich komplexe, intelligente Arten wie der Mensch nicht in einigen Millionen Jahren entwickelt können“, sagt Andrew Rushby. Der Forscher der University of East Anglia ist Erstautor einer aktuellen Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Astrobiology“. Er und seine Kollegen stellen darin ein Modell vor, das berücksichtigt, wie sich die Leuchtkraft des Zentralgestirns im Laufe der Zeit entwickelt, und das so Auskunft darüber gibt, wie lange ein Exoplanet in der habitablen Zone liegt.  Zwar seien bereits viele ausgeklüngelte Vorhersagen für die Erde verfügbar, sagt Rushby. Für Exoplaneten sei die Datenlage jedoch bisher äußerst mager gewesen.

Der Mars als letzte Hoffnung

Anzeige

Die Forscher haben exemplarisch für den Mars und sieben Planeten außerhalb unseres Sonnensystems errechnet, für wie viele Jahrmilliarden die Temperaturen so gemäßigt sind, dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren könnte. Der Mars kommt dabei auf rund 4,7 Milliarden Jahre, Kepler 22b auf 4,3 Milliarden Jahre. Die Erde wird nach konservativen Schätzungen etwa 6,3 Milliarden Jahre in der habitablen Zone verbringen, gegen Ende dieser Zeit aber höchstens noch von einigen besonders robusten Mikroben besiedelt sein. Am längsten könnten es sich Organismen auf Gliese 851d gemütlich machen: 42,4 Milliarden Jahre dürfte er am richtigen Ort in seinem Sonnensystem sein. Insgesamt zeigte sich, dass die lebensfreundlichen Phasen länger waren, je kleiner das Zentralgestirn war.

Noch hat das Modell Schwächen, wie die Forscher einräumen. Vor allem mangelt es an Daten: Um zu wissen, wie lange ein Himmelskörper bereits in der habitablen Zone liegt und wie viel Zeit ihm noch bleibt, werden Daten zum Alter seines Sterns benötigt, die nicht immer verfügbar sind. Außerdem gehen die Forscher in ihrer Definition von „bewohnbar“ davon aus, dass die Planeten erdähnliche Eigenschaften haben, was Masse, Zusammensetzung, Tektonik, Druck und Zusammensetzung der Atmosphäre angeht. „Die Planeten in unseren Beispielen genügen mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht allen diesen Ansprüchen, und diese Restriktionen sollten bei der Interpretation unserer Ergebnisse beachtet werden“, schreiben die Forscher. Und: „Bis heute wurde noch kein Planet entdeckt, der wirklich analog zur Erde ist.“

Auf dem Mars etwa ist der Atmosphärendruck zu gering, und die geodynamischen Vorgänge sind zu träge. Rushby erklärt dennoch: „Wenn wir je auf einen anderen Planeten umsiedeln müssten, haben wir auf dem Mars wahrscheinlich die besten Chancen. Er ist ziemlich nah und wird bis zum Tod der Sonne in sechs Milliarden Jahren in der bewohnbaren Zone bleiben.“

Quelle:

© wissenschaft.de – Nora Schlüter
Anzeige

bild der wissenschaft | Aktuelles Heft

Anzeige

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

Tot|punkt  〈m. 1〉 1 〈Tech.〉 Umkehrpunkt des Kolbens eines Motors 2 〈Phys.〉 Stellung eines mechan. Systems, bei der es, bedingt durch eine Richtungsumkehr, kurzzeitig in Ruhe ist ... mehr

Got|tes|gna|den|kraut  〈n. 12u; unz.; Bot.〉 = Gnadenkraut

Ab|so|lut|heit  〈f. 20; unz.〉 absolute Beschaffenheit ● etwas mit ~ wissen

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige