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NEUES FORSCHUNGSNETZWERK
Die astrophysikalischen Grundlagen für Leben
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Wien
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16. Januar 2012

Neue Statistiken gehen davon aus, dass es in der Milchstraße mehr Planeten als Sterne gibt. Doch heißt das auch, dass es in unserer Heimatgalaxie von Leben nur so wimmelt? Welche astrophysikalischen Voraussetzungen müssen erfüllt sein, um lebensfreundliche und lebenserhaltende Bedingungen zu schaffen? Ein neues nationales Forschungsnetzwerk in Österreich soll dies jetzt herausfinden.

Leben

Welche Bedingungen müssen im Umkreis von jungen Sternen herrschen, damit dort Leben entstehen kann? Österreichische Wissenschaftler wollen es herausfinden. Bild: idw / Universität Wien / NASA / Jenny Mottar

Sind wir allein im Universum? Zu dieser Frage hat der österreichische Wissenschaftsfonds (FWF) im Dezember 2011 einer Wissenschaftlergruppe der Universitäten Wien und Graz sowie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ein bis zu acht Jahre dauerndes und mit rund 600.000 Euro pro Jahr dotiertes astrophysikalisches Großprojekt genehmigt, das nationale Forschungsnetzwerks "Pathways to Habitability: From Disks to Stars, Planets to Life". 90 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus dem In- und Ausland gehen unter der Leitung von Manuel Güdel, Professor am Institut für Astronomie der Universität Wien, den astrophysikalischen Voraussetzungen für die Entstehung von lebensfreundlichen und lebenserhaltenden Umgebungen auf anderen Planeten nach.

Die Forscher interessieren sich dabei unter anderem dafür, welche physikalischen Bedingungen im Umkreis von jungen Sternen und Planeten herrschen müssen, damit dort Leben entstehen kann oder wie Sterne, Sternwinde, Gas- und Staubscheiben, Magnetfelder und Planetenatmosphären zusammenwirken müssen, um die essentiellen Moleküle und Wasser zu bilden und auf die Planeten zu bringen. Interessant ist auch, welches die frühesten Phasen sind, in denen man in der Sternumgebung schon lebensfreundliche oder lebenserhaltende - sogenannte habitable - Zonen finden kann, und wie sich diese im Laufe der Zeit verändern.

Die richtige Dosis Sternlicht im richtigen Abstand vom Stern und eine halbwegs akzeptable Planetenatmosphäre um einen festen Planeten reichen für eine habitable Umgebung bei Weitem nicht aus. "Der Raum zwischen dem Stern und den Planeten ist nicht leer. Sternwinde, stark veränderliche Ultraviolett- und Röntgenstrahlung sowie Magnetfelder des Sterns und des Planeten wirken in noch wenig erforschter und hochkomplexer Weise zusammen, kontrollieren die Struktur und Chemie der Planetenatmosphäre und ihre Evolution. Passt alles, kann eine lebensfreundliche Umgebung entstehen - sonst nicht", erklärt Güdel.

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In dem Forschungsnetzwerk soll nun das gesamte physikalisch-chemische, gekoppelte System mit zum Teil völlig neuen Methoden erstmals erforscht werden: So müssen die physikalischen Voraussetzungen bereits in ganz frühen Phasen der Planetenentstehung gegeben sein, sonst fehlen die richtigen Moleküle wie etwa Wasser. Sehr wichtig sind die Hochenergiestrahlung des Sterns, beschleunigte Teilchen und der in ein Magnetfeld eingebettete Sternwind. Alle wirken ständig und stark veränderlich auf das Magnetfeld und die Hochatmosphäre des Planeten ein und können dort - unter ungünstigsten Bedingungen - die ganze Planetenatmosphäre zerstören. Selbst der Aufbau eines Sonnensystems ist für die Existenz habitabler Planeten wichtig. Die starken Veränderungen des Sterns im Laufe der Zeit stellen weitere Herausforderungen an die Habitabilität dar. Andererseits scheint Leben sehr innovativ und anpassungsfähig zu sein - auf der Erde kommt es in der Tiefsee, in der Arktis oder in kochend heißem Wasser vor.

Das Forschungsteam interessiert sich besonders dafür, wie sich Habitabilität in den frühesten, widrigen Zeiten des Sonnensystems entwickelt hat, als die Sonne tausend Mal kräftigere Röntgenstrahlung und dutzende Male stärkere Ultraviolettstrahlung als heute aussandte. Damals wehten viel stärkere Sonnenwinde, und die Erdatmosphäre war völlig anders zusammengesetzt. Aber auch extreme Bedingungen in extrasolaren Planetensystemen, etwa auf Planeten in sehr kleiner Entfernung vom zentralen Stern, werden unter die Lupe genommen.

Heute sind über 700 extrasolare Planeten bekannt, die unter mannigfachen Bedingungen ihre Bahn um andere Sterne ziehen. Dabei hat sich in letzter Zeit gezeigt, dass Planeten sich auch in Doppel- oder Mehrfachsternsystemen bilden - die häufigste Konfiguration, in der Sterne im Universum vorkommen. Könnte es also auch in solchen Sternsystemen stabile, habitable Planeten geben?

Das österreichische nationale Forschungsnetzwerk stützt sich auf bereits bestehende Expertise an verschiedenen Institutionen des Landes und Forschungsergebnissen, die dort erbracht worden sind. Außerdem soll mit einem dichten internationalen Netzwerk von Kooperationspartnern zusammengearbeitet werden.

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Österreichische Wissenschaftler wollen astrophysikalischen Grundlagen für Leben im All erforschen. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Extrasolare Planeten: Planeten um fast jeden Stern? - 11. Januar 2012
Extrasolare Planeten: Wie wahrscheinlich ist Leben? - 23. November 2011
Extrasolare Planeten: Ein Wegweiser zur zweiten Erde - 23. März 2010
Extrasolare Planeten: Größe der Erde optimal für Leben? - 11. September 2009
Extrasolare Planeten: Erdähnliche Planeten überall? - 11. Dezember 2003
Ferne Welten - die astronews.com-Berichterstattung über die Suche nach fernen Planeten
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