Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verschärfte Bedingungen für Leben auf anderen Planeten

24.02.2011
Gezeiten verändern das Konzept der habitablen Zone

Gezeiten können die habitable Zone um massearme Sterne unbewohnbar machen. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forscherteam von Astronomen rund um René Heller vom Astrophysikalischen Institut Potsdam (AIP) in einer jetzt in der Fachpresse veröffentlichten Studie.

Seit 1995 kennen Wissenschaftler Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, so genannte extrasolare Planeten, kurz: Exoplaneten. Auf der Suche nach Leben im Weltall sind insbesondere solche Exoplaneten von Interesse, die sich in der „habitablen Zone“ um einen Stern befinden, also diesen in einer solchen Entfernung begleiten, dass die Temperaturen auf der Planetenoberfläche das Vorkommen von Wasser ermöglichen. Flüssiges Wasser gilt als essenzielles Element für Leben. Bisher dachte man, dass vor allem die Entfernung des Planeten zu seinem Mutterstern und die atmosphärische Zusammensetzung des Planeten seine Oberflächentemperatur regeln. Heller und seine Kollegen studierten nun den Einfluss von Gezeiten, die zwischen massearmen Sternen und ihren potenziellen erdähnlichen Begleitern wirken. Diese Gezeiten, so fanden die Forscher, erfordern eine Modifikation des traditionellen Konzepts der habitablen Zone.

Dafür sind, so Heller, drei Effekte verantwortlich. Erstens bewirken Gezeiten eine Aufrichtung der planetaren Rotationsachsen gegen die Umlaufbahn auf 90 Grad und das bereits innerhalb weniger Millionen Jahre. Auf der Erde beträgt dieser Winkel dank des Bahndrehimpulses des Erdmonds konstante 23,5 Grad und verursacht unsere Jahreszeiten. Auf erdähnlichen Planeten in der habitablen Zone um massearme Sterne gäbe es demnach keine Jahreszeiten. Das wiederum verursacht enorme Temperaturunterschiede zwischen den Polen und dem Äquator. Sie bewirken extreme Winde und langfristig ein Ausfrieren der Atmosphäre an den Polen und eine Evaporation am Äquator. Als zweiter Effekt tritt, ähnlich wie auf dem Jupitermond Io, welcher von globalem Vulkanismus gekennzeichnet ist, zwischen massearmen Sternen und terrestrischen Planeten in der habitablen Zone eine starke Gezeitenheizung auf. Sie vermag den Planeten umfassend unbewohnbar zu machen. Darüber hinaus veranlassen Gezeiten drittens, dass sich die Rotationsperiode von Exoplaneten in der habitablen Zone massearmer Sterne langfristig der Orbitperiode nähert. Das bedeutet, innerhalb eines Bahnumlaufs erfolgt dann nur eine Eigendrehung des Planeten. In diesem Zustand wird nur noch eine Hälfte des Planeten vom Stern bestrahlt und erhitzt, während die andere in ewiger Dunkelheit ausfriert.

Die habitable Zone um massearme Sterne ist also zumindest nicht komfortabel, womöglich nicht einmal habitabel. Aus beobachterischer Sicht galten bisher massearme Sterne als aussichtsreiche Kandidaten für habitable, planetare Begleiter. Die verheißungsvollen erdähnlichen Planeten, die mittlerweile um massearme Sterne gefunden werden und unter denen sich bereits die ersten Kandidaten in der traditionellen habitablen Zone befinden, müssen also nun auf Gezeiten analysiert werden.

Heller und seine Kollegen haben daher auch den kürzlich noch als ersten bewohnbaren Exoplaneten gefeierten Kandidaten Gl581g nochmals theoretisch untersucht. Hier finden sie, dass es auf Gl581g keine Jahreszeiten mehr geben dürfte und dass unter Annahme einer kreisförmigen Umlaufbahn die Länge eines Tages auf dem Planeten identisch mit der Länge eines Jahres wäre. Der Planet besäße somit kein flüssiges Oberflächenwasser und wäre höchstwahrscheinlich unbewohnbar.

Heller: „Generell sieht es für Leben auf erdähnlichen Planeten in der traditionellen habitablen Zone um massearme Sterne schlecht aus, wenn wir Gezeiten berücksichtigen. Auf der Suche nach einer zweiten Erde, so scheint es, müssen wir uns auch auf die Suche nach einer zweiten Sonne begeben.“

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. René Heller, Tel. 0331 7499 286, E-Mail: rheller@aip.de
Presse-Kontakt:
Dr. Gabriele Schönherr, Tel.: 0331 7499 383
Madleen Köppen, Tel.: 0331 7499 469
E-Mail: presse@aip.de
Das AIP beschäftigt sich vorrangig mit kosmischen Magnetfeldern und extragalaktischer Astrophysik. Daneben wirkt das Institut als Kompetenzzentrum bei der Entwicklung von Forschungstechnologie in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Das AIP ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Das AIP ist eine Stiftung privaten Rechts und ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft. Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören derzeit 87 Forschungsinstitute und Serviceeinrichtungen für die Forschung sowie drei assoziierte Mitglieder, die wissenschaftliche Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung bearbeiten.

Madleen Köppen | idw
Weitere Informationen:
http://www.aip.de
http://www.jpl.nasa.gov/imagepolicy/
http://planetquest.jpl.nasa.gov/gallery/frequentImages.cfm

Weitere Berichte zu: AIP Astrophysik Entfernung Exoplanet Gezeiten Jahreszeiten Leibniz-Gemeinschaft Planet Umlaufbahn Zone

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Neue Gene für das Risiko von allergischen Erkrankungen entdeckt
21.11.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Bedeutung von Biodiversität in Wäldern könnte mit Klimawandel zunehmen
17.11.2017 | Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie