Neues Ausschlussverfahren Vereinfacht Der Suche Später Erdähnlichen Planeten
Künstlerische Darstellung eines lebensfreundlichen Exoplaneten (Illu.). | Copyright: grewi.de
Bern (Schweiz) - Mit einem neuentwickelten Ausschlussverfahren ist es Schweizer Wissenschaftlern gelungen, eine Methode zu entwickeln, mit die sie die Suche später erdähnlichen und damit potentiell auch lebensfreundlichen Planeten vereinfachen können. Durch die Bestimmung auf welchen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems (sog. Exoplaneten) Leben zumindest später irdischem Vorlage garantiert nicht existiert kann, lässt sich selbst die Suche markant eingrenzen.
Derzeit werden weltweit umfangreiche Beobachtungsprogramme entwickelt, etwa Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden, die allenfalls Leben beherbergen könnten. Aufgrund die nun schon auf die Wissenschaftlerin hereinbrechende Datenflut, die sich selbst vor dem Hintergrund absehbarer neuer Beobachtungstechnologien noch etwa beliebig Vielfaches potenzieren wird, eine schier unlösbare Aufgabe. "Die Frage, ob beliebig sogenannter Exoplanet bewohnbar ist oder nicht, ist sehr komplex, dort nicht jeder dafür notwendigen Bedingungen bekannt sind", erläutert Yann Alibert vom Center for Space and Habitability (CSH) eingeschaltet die Hochschule Bern.
Aus diesem Ursache ging die Berner Forscher bei einer vorab auf arXiv.org und aktuell hinein Journal "Astronomy & Astrophysics" (DOI: publizierten Studie den umgekehrten Straße und ermittelte anhand die Masse und des Radius eines Planeten Grundkriterien, die die Sein von Leben, wie wir es von die Dachboden kennen, garantiert ausschließen.
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Daten über die Masse eines Exoplaneten liefert etwa die von den Universitäten Genf und Bern mit weiteren Partnern entwickelte HARPS-Spektrograph in Chile (...wir berichteten). Und ab 2017 wird auch das ESA-Weltraumteleskop CHEOPS, das mitten die Federführung des CSH entwickelt und gebaut wird, den Radius ausgewählter Planeten gezielt entscheiden können (...wir berichteten). Dank die Methode von Yann Alibert und Kollegen kann mitten anderem schon aus den Daten von HARPS und CHEOPS ungeöffnet werden, welche Planeten die Grundbedingungen für Leben nicht erfüllen. "Dieses Ausschlussverfahren wird den Astronomen helfen, sich selbst bei künftigen Suchen später erdähnlichen Welten auf die aussichtsreichsten Kandidaten zu konzentrieren", erläutert die Forscher.
Die Grundlage für das Berner Ausschlussverfahren bilden Zwei Bedingungen, ohne die bekanntermaßen - zumindest auf die Dachboden - kein Leben möglich ist: Auf dem Planeten muss es flüssiges Wasser geben und einen sogenannten Kohlenstoff- oder C-Zyklus (Carbon-Zyklus).
"Als C-Zyklus wird die geologische Prozedur bezeichnet, mit dem die CO2-Haushalt die Erdatmosphäre und damit die Temperatur auf die Planetenoberfläche reguliert wird", erläutert die Pressemitteilung die Berner Hochschule und führt weiter aus: "In Ozeanen gelöstes Kohlenstoffdioxid geht chemische Verbindungen beliebig und wird in die heißen Tiefen des Erdmantels transportiert. Dort wird es infolge die enormen Hitze wieder freigesetzt. Bei Vulkanausbrüchen wird das Gas eingeschaltet die Planetenoberfläche geschleudert und gelangt damit erneut in die Erdatmosphäre und in das Wasser.
Exotisches Wassereis macht Planeten lebensfeindlich."
Wenn dennoch beliebig Wandelstern mit einer gegebenen Masse einen sehr großen Radius aufweist, hat er eine geringe Dichte. Infolgedessen gibt es keinen C-Zyklus oder kein flüssiges Wasser, dort eine geringe Dichte bedeutet, dass die Himmelskörper aus viel Gas oder/und Wasser besteht. Weist die Wandelstern viel Gas auf, steigt die atmosphärische Druck auf die Oberfläche mitten Umständen so wirksam an, dass wiederum Wasser nicht flüssig sein kann.
Decken hingegen enorme Wassermengen den Planeten, steigt die Druck am Ursache des Ozeans so wirksam an, dass Wasser dort in Form von sog. "Eis VII" vorkommt, wie es wiederum auf unserer Dachboden nicht existiert. Das Wasser hat dann eine derartig hohe Dichte, dass es sich selbst auf dem Meeresboden ablagert und dort es eine Barriere zwischen dem Stein am Meeresgrund und dem Wasser darüber bildet, die so den C-Zyklus unterbindet. "Unsere Studie zeigt, dass auf einem Planeten, die aus (zu) viel Gas oder viel Wasser besteht, Leben nicht bestehen kann", erklärt Alibert.
Der größte Radius, bei dem beliebig C-Zyklus und flüssiges Wasser noch vorhanden sein kann, hängt daher von die Masse des Planeten ab: Ein Planet, die die gleiche Masse hat wie die Erde, darf nur bis zu 1,7 Erdradien groß sein - Gas- und Wasserhülle inklusive. Und sogenannte "Super-Erden", daher erdartige Planeten mit einer bis zu 12-fachen Erdmasse dürfen nur einen bis zu 2,2 fachen Erdradius aufweisen. Bisher wurden jedoch primär noch größere Exoplaneten entdeckt.
Dank die hohen Empfindlichkeit von CHEOPS sollten indes bald auch kleinere, vielversprechendere Planeten angepeilt werden können. Es bleibt bzw. wird daher zusehends spannend...
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Quelle: unibe.ch
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