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EXTRASOLARE PLANETEN
Jupiters könnten lebenswichtig sein
von Stefan Deiters
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31. Januar 2000

Auf der Suche nach erdähnlichen Planeten und Leben auf fernen Welten sollte man zunächst die Planetensysteme untersuchen, die über Jupiter-ähnliche Planeten verfügen. Denn Jupiter, so das Ergebnis einer Untersuchung an der Universität von Arizona, könnte auch in unserem Sonnensystem entscheidend für die Entstehung von Leben auf der Erde gewesen sein. 

Jupiter
Der Jupiter: lebenswichtig für Leben auf der Erde? Foto: NASA/JPL/University of Arizona

Herzstück der These von Professor Jonathan I. Lunine vom Lunar and Planetary Laboratory an der Universität von Arizona ist, dass Jupiter-ähnliche Planeten Objekte von etwa der Größe des Planeten Mars in Richtung des jeweiligen Zentralstern abgelenkt haben und so erst den Vorrat an Wasser zur Verfügung stellten, der zur Entwicklung von kohlenstoffbasiertem Leben nötig ist. Das, so der Wissenschaftler, sei im Prinzip auch in unserem Sonnensystem geschehen.

"Am Ende muss man feststellen, dass im Asteroidengürtel nach der Entstehung unseres Sonnensystems deutlich mehr Material enthalten war als heute vorhanden ist", so Lunine. "Und Jupiter war dafür verantwortlich, dass dort kräftig aufgeräumt wurde." Durch die gewaltige Gravitationskraft, die der Riesenplanet ausübt, störte er nämlich die Bahnen der Asteroiden, die dadurch kollidierten und zu immer größeren Objekten wurden - manche waren sogar größer als der Mars. Diese Objekte wurden auf recht unregelmäßige Bahnen gelenkt. Diejenigen, die mit der Erde zusammenstießen, lieferten das Wasser, dass heute die Erdozeane füllt. Die Erde war damals gerade im Entstehen und nur etwa halb so groß wie heute.

Dieses Entstehungsszenario hatte Lunine zusammen mit italienischen und französischen Kollegen Ende letzten Jahres vorgestellt. Eine weitere Schlussfolgerung der Arbeit: In einem Sonnensystem mit wasserhaltigen Asteroiden aber ohne Riesenplaneten wären vielleicht keine Welten entstanden, in denen es Ozeane wie auf der Erde gibt. 

Hauptbeweis ihrer These ist das Verhältnis von Wasserstoff zu schwerem Wasserstoff, oder Deuterium, im Meerwasser der Erde. Dies beträgt 150 Teile Deuterium auf eine Millionen Teile Wasser, was etwa dem sechsfachen des Verhältnisses in der Sonne oder im Jupiter entspricht. Es ist allerdings nur ein Drittel des Deuterium-Wasserstoff-Verhältnisses, das man in Kometen gemessen hat, was der These widerspricht, dass diese für das Wasser auf der Erde gesorgt haben. "Wenn das Wasserstoff-Deuterium-Verhältnis im Asteroidengürtel durch Meteoritenfunde korrekt wiedergegeben ist, sollten durch Jupiter abgelenkte planetenähnliche Objekte für den weitaus größten Anteil am Wasser der Erde verantwortlich sein", so die Schlussfolgerung Lunines.

Diese Theorie hat auch Konsequenzen für die Suche nach lebensfreundlichen Welten außerhalb unseres Sonnensystems: In den letzten Jahren wurden beispielsweise zahlreiche Planeten um ferne Sonnen entdeckt, die mindestens die Masse unseres Jupiters hatten. Dass man vor allem Jupiter-ähnliche oder noch massereichere Planeten aufspürte, hat mit der verwendeten Technik zu tun, die im Prinzip nach den Störungen sucht, die ein Planet bei seinem Umlauf um das Zentralgestirn verursacht. Mit heutigen Methoden sind auf diese Weise nur sehr massereiche Planeten zu entdecken und diese sollten auch noch möglichst dicht um die jeweilige Sonne kreisen.

So fand man auch diverse Jupiter-ähnliche Planeten in großer Nähe zu ihrem Zentralgestirn. Astronomen bezeichnen diese gemeinhin als heiße Jupiter. Es ist nicht ganz klar, wie diese Riesenplaneten dort entstehen können, so dass Lunine und Kollegen davon ausgehen, dass sie eventuell aus den äußeren Bereichen des jeweiligen Systems ins Zentrum gewandert sind. So kommt es ganz darauf an, wo sich die Jupiter-ähnlichen Planeten in einem fernen System befinden. "Wenn sich ein Jupiter-ähnlicher Planet dichter an der Sonne befindet als unser Jupiter (dieser liegt in etwa fünf Astronomischen Einheiten Entfernung, eine Astronomische Einheit ist die mittlere Entfernung der Erde zur Sonne), beispielsweise in drei Astronomischen Einheiten Entfernung, könnte es immer noch erdähnliche Planeten in einem stabilen Orbit geben", so Lunine. "Doch könnten diese trocken sein, weil der Riesenplanet alles wasserenthaltende Material vom dem erdähnlichen Planeten ferngehalten hat."

Sind Jupiter-ähnliche Planeten zu weit draußen im jeweiligen Planetensystem, könnten durch den beschriebenen Mechanismus Planeten mit Wasser versorgt werden, die zu weit entfernt von der Sonne sind. Dies würde dann zu einem Eisplaneten führen, auf dem es wohl kaum uns bekanntes Leben geben dürfte. Für Lunine ist die Sache daher klar: "Wenn man wirklich eine zweite Erde entdecken will, muss man verstehen, wo die Jupiter-ähnlichen Planeten sind und was sie in ihrem Sonnensystem bewirkt haben. Man könnte beispielsweise einen erdähnlichen Planeten finden, der Wasserdampf in der Atmosphäre enthält. Man weiß aber lange noch nicht, ob der aus einem zehn Kilometer tiefen Ozean stammt oder ob das Wasser nur wenige Meter tief ist."

siehe auch
Ferne Welten - Auf der Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben 
AstroLinks: Extrasolare Planeten
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