Suche nach außerirdischem Leben: Jüngere Exoplaneten sind bessere Kandidaten
Die Suche nach außerirdischem Leben konzentriert sich bislang auf Exoplaneten in der habitablen Zone ihres Sterns. Dabei ist das Alter womöglich auch wichtig.
Künstlerische Darstellung des Systems TRAPPIST-1
(Bild: ESO/M. Kornmesser)
Statt sich bei der Suche nach lebensfreundlichen Exoplaneten auf die habitable Zone von Sternen zu fokussieren, sollte sich die Forschung auf das Alter der Himmelskörper konzentrieren. Das hat eine Forschungsgruppe vorgeschlagen, die erläutert, dass Gesteinsplaneten wie unsere Erde einen planetaren Kohlenstoffzyklus benötigen, um warm genug zu bleiben. Dafür brauche es aber eine anhaltende vulkanische Entgasung von CO₂ an der Oberfläche, die letztlich durch den Zerfall radioaktiver Isotope im Inneren des Planeten angetrieben wird. Ohne den sei es unwahrscheinlich, dass ein Exoplanet ein lebensfreundliches Klima halten könne. Die berühmten Exoplaneten des Sternsystems TRAPPIST-1 wären dann deutlich zu alt für erdähnliches Leben.
Nur wenige bekannte Exoplaneten nicht zu alt
Bei der Suche nach Exoplaneten, auf denen Leben existieren könnte, das dem auf der Erde ähnelt, nimmt die sogenannte habitable Zone aktuell eine zentrale Rolle ein. So wird jener Bereich um einen Stern bezeichnet, in dem Exoplaneten ihre Umlaufbahn haben müssen, damit auf deren Oberfläche flüssiges Wasser vorhanden sein kann. Im Sonnensystem liegt die Erde ungefähr in deren Zentrum, aber auch Venus und Mars sind zumindest nicht ganz außerhalb. Beide sind aber komplett lebensfeindlich, was deutlich macht, dass es sich nicht um einen allein entscheidenden Faktor handeln kann. Das Team um Cayman Unterborn vom Southwest Research Institute bringt nun das Alter der Exoplaneten ins Spiel.
Die Forschungsgruppe erläutert jetzt, dass für ein gemäßigtes globales Klima genug Hitze des Planeten selbst nötig ist, um einen Kohlenstoffkreislauf aufrechtzuerhalten. Eine wichtige Quelle dafür sei der Zerfall radioaktiver Isotope von Uran, Thorium und Kalium im Planeteninneren. Dadurch könne eine planetenweite Plattentektonik angetrieben werden, die unter anderem dafür sorgt, dass CO₂ in die Atmosphäre entgast, wo es durch den Treibhauseffekt Wärme hält. Dass diese radioaktiven Elemente zur Regulierung des Klimas für die Regulierung des Klimas nötig sind, sei bekannt. Unklar sei gewesen, wie lange das jeweils funktionieren kann, bevor die Entgasung endet und ein Exoplanet schließlich lebensfeindlich wird. Auf Basis von Modellrechnungen hätten sie jetzt eine Antwort.
Wie viele der radioaktiven Isotope überhaupt bei den Exoplaneten landen, hängt von der Zusammensetzung ihrer Sterne ab. Davon ausgehend hat die Gruppe ermittelt, dass erdgroße Exoplaneten im ungünstigsten Fall schon nach zwei Milliarden Jahren nicht mehr genug Energie haben, um auf diese Weise das Klima zu stabilisieren. Etwas größere Himmelskörper könnten unter besseren Voraussetzungen fünf bis sechs Milliarden Jahre lang dazu in der Lage sein. Unter den bereits entdeckten Exoplaneten gebe es nur wenige, die nicht zu alt seien. Vor allem die Gesteinsplaneten des Systems TRAPPIST-1 seien mit acht Milliarden Jahren viel zu alt, um noch solch einen Kohlenstoffzyklus zu besitzen. Die Arbeit ist in den Astrophysical Journal Letters erschienen.
(mho)