EXTRASOLARE PLANETEN
Leben auf exzentrischen Bahnen?
von Stefan Deiters
astronews.com
13. September 2012

In den letzten Jahren haben Astronomen eine große Vielfalt von fernen Planeten entdeckt, darunter Welten mit sehr eigentümlichen Eigenschaften. Nur ein Planet, der unserer Erde ähnelt, war bislang nicht darunter. Das muss aber nicht unbedingt eine schlechte Nachricht für Leben im All sein, wie eine jetzt vorgestellte Untersuchung zeigt. Leben könnte es nämlich auch auf exotischeren Welten geben.

Während sich die Erde ständig in der habitablen Zone (grün) um die Sonne befindet, könnte es in anderen Planetensystemen Welten geben, die sich wegen ihrer exzentrischen Umlaufbahn nur zeitweise darin aufhalten. Bild: NASA/JPL-Caltech

"Wenn wir über lebensfreundliche Planeten sprechen, meinen wir Welten, auf denen flüssiges Wasser existieren kann", erläutert Stephen Kane, der als Wissenschaftler am NASA Exoplanet Science Institute des California Institute of Technology arbeitet. "Ein Planet muss dazu die richtige Entfernung von seinem Stern haben, also nicht zu heiß oder zu kalt sein." Der Bereich, in dem diese idealen Temperaturen herrschen, hängt vom jeweiligen Zentralstern ab und wird "habitable Zone" genannt.

Zusammen mit seinem Kollegen Dawn Gelino hat Kane nun eine "Galerie der habiltablen Zonen" erstellt. Darin wird für jedes bislang entdeckte Planetensystem die Lage und die Ausdehnung der habitablen Zone berechnet, so dass erkennbar ist, welche Planeten sich in diesem Bereich mit idealen, lebensfreundlichen Bedingungen befinden. Die Untersuchung der Wissenschaftler wird in einem Fachartikel in der Zeitschrift Astrobiology erschienen. Auf die "Galerie" kann man auch über eine speziell eingerichtete Webseite zugreifen.

Nicht alle Planeten allerdings umrunden ihren Zentralstern auf einer annähernd kreisförmigen Bahn und haben - wie unsere Erde - während eines Umlaufs ungefähr immer den gleichen Abstand zu ihrer Sonne. Zahlreiche ferne Welten weisen sehr exzentrische Orbits auf, auf denen der Abstand zum Zentralstern während einer Umrundung deutlich schwankt. "Solche Planeten können sich einige Zeit in der habitablen Zone befinden, allerdings nicht ständig", erläutert Kane. "Es könnte also Welten geben, die sich nach langen kalten Wintern immer wieder für kurze Zeit erwärmen oder die für kurze Zeit extrem heiße Phasen durchlaufen."

Die Umweltbedingungen auf solchen Planeten dürften sich somit sehr von denen auf der Erde unterscheiden. Doch müsste dies, so die Forscher, nicht bedeuten, dass es auf ihnen keine Form von Leben geben kann: "Wissenschaftler haben auf der Erde mikroskopische Lebensformen entdeckt, die die verschiedensten extremen Bedingungen überleben können", erläutert Kane. "Einige Organismen können ihren Stoffwechsel praktisch auf Null herunterfahren und so extreme Kältephasen überstehen. Wir kennen auch andere, die extrem heiße Bedingungen aushalten können. Und Studien mit Sporen, Bakterien und Flechten haben gezeigt, dass sie sowohl extreme Bedingungen auf der Erde als auch im All überleben können."

Kane und Gelino kommen in ihrer Untersuchung zu dem Schluss, dass die habitable Zone um einen Stern daher größer sein könnte, als bislang angenommen. Manche dieser Planeten wären dann zwar absolut ungeeignet für menschliches Leben, könnten aber für die sogenannten Extremophilen, also für Organismen, die sich extremen Umweltbedingungen angepasst haben, ideal sein. "Das Leben hat sich auf der Erde schließlich auch in einer frühen Phase des Planeten entwickelt, als die Bedingungen deutlich ungemütlicher waren als heute", gibt Kane zu bedenken.

Bei solchen "lebensfreundlichen" Welten muss es sich nicht unbedingt um Planeten handeln: Auch auf Monden um große Gasplaneten könnten Bedingungen herrschen, die die Entwicklung irgendeiner Form von Leben erlauben. "Es gibt da draußen eine große Menge an Gasplaneten und alle könnten Monde haben, wenn sie den Gasplaneten in unserem Sonnensystem ähneln", so Kane. "Der Mond eines Planeten, der sich zumindest zeitweise in der habitablen Zone aufhält, könnte auch selbst lebensfreundlich sein."

Als Beispiel führt Kane Titan an, den größten Mond des Ringplaneten Saturn. Dieser ist zwar viel zu weit von der Sonne entfernt, um uns bekanntes Leben auf seiner Oberfläche zu ermöglichen, doch "wenn man Titan näher an die Sonne bringen würde, gäbe es auf ihm jede Menge Wasserdampf und ideale Lebensbedingungen", ist Kane überzeugt.

Ob ein Planet nun - auch nach dieser großzügigeren Definition - lebensfreundlich ist oder nicht, lässt sich allerdings nur sehr schwer feststellen: Dazu müsste man nämlich auch etwa über die Atmosphäre der fernen Welt wissen. Warum dies so wichtig ist, macht schon unser Nachbar im Sonnensystem deutlich: Die Venus ist der Erde in mancherlei Hinsicht sehr ähnlich, wegen eines außer Kontrolle geratenen Treibhauseffektes aber eine glühend heiße und lebensunfreundliche Welt.

Ihre Studie, so Kane und Gelino, würde aber trotzdem deutlich machen, dass man die Bezeichnung "lebensfreundlich" in unserer Galaxie nicht nur auf Planeten beschränken sollte, die wie die Erde aussehen. Die Wissenschaftler sind gerade dabei, in ihrem Katalog nach Systemen mit Planeten zu suchen, auf denen sich extremophile Organismen wohlfühlen könnten. "Es gibt so vielen Gasriesen auf exzentrischen Orbits", so Kane. "Wir könnten da draußen also einige Überraschungen erleben, wenn wir einmal genau darüber nachdenken, was wir als lebensfreundlich ansehen wollen."