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Eruptionen eines roten Zwergsterns könnten Leben auf Exoplaneten wahrscheinlicher machen

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Von: Tanja Banner

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Der Stern Trappist-1 wird von sieben erdähnlichen Planeten umkreist – drei davon befinden sich in der sogenannten „habitablen Zone“, in der flüssiges Wasser möglich ist. (Symbolbild)
exoplanet-leben-trappist-1-studie.jpg © imago/Leemage

Eine neue Studie zeigt, dass Ausbrüche eines Sterns einen Planeten nicht unbewohnbar machen müssen – es kann auch genau das Gegenteil passieren.

Köln – Das Planetensystem um den Stern Trappist-1 ist für die Forschung von großem Interesse: Der rote Zwergstern ist etwa vierzig Lichtjahre von der Erde entfernt und wird von sieben erdähnlichen Planeten umkreist. Geplant ist, dass die Exoplaneten in Kürze vom „James Webb“-Weltraumteleskop unter die Lupe genommen werden. Denn drei der Planeten, die sich in der sogenannten „habitablen Zone“ um den Stern befinden, könnten beste Voraussetzungen für Leben bieten – wenn da nicht die Ausbrüche ihres Sterns Trappist-1 wären.

Eruptionen, wie sie auch auf der Sonne regelmäßig zu sehen sind, gelten als große Bedrohung für Leben auf Planeten. Vor allem Planeten, die rote Zwergsterne umkreisen, sind gefährdet, da sich hier die Planeten nah am Stern befinden und von den zerstörerischen Ausbrüchen leicht getroffen werden können. Die Forschung geht davon aus, dass Ausbrüche eines Sterns dafür sorgen könnten, dass die Atmosphäre eines Planeten abgetragen wird – er wäre dann unbewohnbar.

Exoplaneten im Trappist-1-System sind vielversprechend

Doch eine neue Studie zeigt nun, dass Ausbrüche eines Sterns womöglich auch das genaue Gegenteil bewirken könnten: Statt die Atmosphäre eines Planeten ins Weltall hinauszuschleudern und den Planeten unbewohnbar zu machen, könnten sie dafür sorgen, dass er bewohnbar wird und dort Leben entstehen kann.

Der Stern Trappist-1 wird von sieben erdähnlichen Planeten umkreist – drei davon befinden sich in der sogenannten „habitablen Zone“, in der flüssiges Wasser möglich ist. (Symbolbild)
Der Stern Trappist-1 wird von sieben erdähnlichen Planeten umkreist – drei davon befinden sich in der sogenannten „habitablen Zone“, in der flüssiges Wasser möglich ist. (Symbolbild) © imago/ZUMA Press

Doch von vorne: Für die Studie wertete ein Forschungsteam um den Planetenwissenschaftler Alexander Grayver von der Universität Köln im ersten Schritt Daten von Ausbrüchen des Sterns Trappist-1 aus. Das mittlerweile deaktivierte Nasa-Weltraumteleskop „Kepler“ hatte über einen Zeitraum von zehn Wochen 39 sogenannte Flares von Trappist-1 aufgezeichnet. Ausgehend von diesen Flares modellierte das Team die Aktivität des roten Zwergsterns für etwa 50.000 Jahre.

Planeten im Trappist-1-System werden von 16 Flares im Jahr getroffen

Die Simulation zeigte, dass über diesen Zeitraum etwa acht Prozent der Ausbrüche von Trappist-1 einen Teil der Planeten treffen – umgerechnet sind das etwa 16 Treffer pro Erdenjahr. Auf lange Sicht absorbiert das Innere des Planeten so genug Energie, um den äußeren Mantel zu erwärmen, stellten die Forschenden fest.

Das funktioniert dem Forschungsteam zufolge jedoch nur, wenn der Planet, der von seinem Stern bombardiert wird, ein Magnetfeld wie die Erde hat: Das Magnetfeld schützt die Atmosphäre davor, weggeblasen zu werden und sorgt dafür, dass mögliche Lebewesen auf der Oberfläche vor der schlimmsten Strahlung abgeschirmt werden.

Gleichzeitig kann das Magnetfeld dafür sorgen, dass der Planet noch mehr erwärmt wird. Doch es gibt einen Haken an der Sache: „Gegenwärtig gibt es keine Informationen über die Existenz oder die Stärke eines intrinsischen Magnetfelds für einen Trappist-1-Planeten“, schreiben die Forschenden in ihrer Studie, die im Fachjournal Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde.

Geologische Prozesse auf Exoplaneten könnten von Flares angetrieben werden

Aber auch ohne ein Magnetfeld könnte genug Wärme erzeugt werden, um die Konvektion im Planetenmantel anzutreiben. Konvektion beschreibt den Prozess, bei dem heißeres Material im Inneren des Planeten aufsteigt, während kühleres Material absinkt. Auf der Erde treibt dieser Prozess die Plattentektonik an – oder wie es Grayver und sein Team formulieren: „Letztlich ist es diese Energie, die geologische Prozesse antreibt“.

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Aktive geologische Prozesse – dazu zählen unter anderem Plattentektonik, hydrothermale Systeme und Vulkane – sind einerseits Energiequellen und machen andererseits wichtige Nährstoffe für Lebewesen zugänglich. Auf einem geologisch toten Planeten können sich Personen, die sich mit Astrobiologie beschäftigen, die Entstehung von Leben nur schwer vorstellen. Aus diesem Grund ist die Studie eine gute Nachricht für das Planetensystem Trappist-1. (tab)

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