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LEBEN AUF ANDEREN PLANETEN
Auf den Asteroidengürtel kommt es an
von Stefan Deiters
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2. November 2012

Planetensysteme, in denen es bewohnte Welten gibt, könnten relativ selten sein - zumindest wenn eine jetzt vorgestellte Studie zutreffend ist. Darin wird die Masse des Asteroidengürtels als ein entscheidender Faktor für die Existenz von Planeten mit Leben in einem System beschrieben. In unserem Sonnensystem ist diese gerade richtig - dank Jupiter.

Jupiter - Asteroidengürtel

In unserem Sonnensystem könnte der Asteroidengürtel gerade die richtige Masse haben - dank des Gasriesen Jupiter. Bild: NASA / ESA / A. Feild, STScI

Asteroiden gelten in der Regel nicht unbedingt als förderlich für das Leben auf einem Planeten: Zahlreiche Katastrophenfilme beschreiben das Ende der menschlichen Zivilisation durch den Einschlag eines Brockens aus dem All und viele Hinweise sprechen dafür, dass Einschläge von Asteroiden in der Vergangenheit für das Aussterben zahlreicher Arten verantwortlich waren.

Trotzdem halten Rebecca Martin von der University of  Colorado und Mario Livio vom Space Telescope Science Institute die Größe und die Position des Asteroidengürtels für einen wichtigen Faktor, der mit dazu beigetragen haben könnte, dass sich auf der Erde komplexes Leben überhaupt erst entwickeln konnte. Sie beschreiben die Ergebnisse ihrer Untersuchung jetzt in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Bei allem Schaden, die Asteroiden schon auf der Erde angerichtet haben, sollte man nämlich nicht aus den Augen verlieren, dass sie vermutlich auch mit dafür verantwortlich waren, dass einige entscheidende Zutaten für Leben überhaupt erst auf unsere Heimatwelt gelangt sind: Wasser und organische Verbindungen. Zudem könnten gerade die gelegentlichen Einschläge auf dem Planeten die biologische Entwicklung so gestört haben, dass das Leben gezwungen war, sich neue Strategien zu überlegen, um weiter existieren zu können. Dies wiederum dürfte zu einer größeren biologischen Vielfalt geführt haben, die insgesamt größere Überlebenschancen hat.

Die Schlussfolgerungen von Martin und Livio basieren auf theoretischen Modellen und der Auswertung von Beobachtungen von extrasolaren jupiterähnlichen Planeten und Asteroidengürtel-ähnlichen Scheiben um junge Sterne. "Unsere Untersuchung hat gezeigt, dass nur ein winziger Bruchteil der bislang beobachteten Planetensysteme Riesenplaneten an der richtigen Stelle hat, um einen Asteroidengürtel mit einer Größe entstehen zu lassen, der die Existenz von Leben auf einem potentiell vorhandenen Gesteinsplaneten in der Nähe ermöglichen würde", so Martin. "Damit deutet unsere Untersuchung darauf hin, dass unser Sonnensystem etwas ganz Besonderes sein könnte."

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Nach Ansicht der beiden Astronomen ist die Lage eines Asteroidengürtels relativ zu einem Jupiter-ähnlichen Planeten kein Zufall. In unserem Sonnensystem befindet sich der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und zwar genau in der Nähe einer als "Schneelinie" bezeichneten Grenze. Sie markiert die Entfernung vom Zentralstern, ab der flüchtige Stoffe, wie beispielsweise Wassereis, nicht mehr verdampfen. Als unser Sonnensystem entstand, befand sich jenseits dieser Schneelinie eine dichte Mischung aus Eis, Gestein und anderen Elementen, aus denen sich Gasriesen wie Jupiter bilden konnten.

Nachdem Jupiter gerade jenseits der Schneelinie entstanden war, sorgte der Riesenplanet durch seine Gravitationswirkung dafür, dass sich in einem bestimmten Bereich innerhalb seiner Umlaufbahn kein weiteres Material zu einem Planeten zusammenfinden konnte. Der Einfluss von Jupiter sorgte stattdessen dafür, dass die schon entstandenen Brocken kollidierten und ein Asteroidengürtel aus vielen Millionen Objekten entstand, die in diesem Bereich um die Sonne kreisen.

"Um so ideale Bedingungen zu haben, benötigt man einen Gasriesen wie Jupiter, der sich gerade außerhalb des Asteroidengürtels befindet, dessen Position im System sich nach seiner Entstehung ein wenig geändert hat und der dabei nicht durch den Gürtel hindurch gewandert ist", so Livio. "Wenn ein großer Planet wie Jupiter durch den Gürtel wandert, würde er dessen Material zerstreuen. Wenn er allerdings gar nicht wandert, wäre das auch nicht gut, da der Asteroidengürtel dann zu massereich werden würde. Dadurch ergäbe sich ein zu starkes Bombardement, so dass kein Leben entstehen könnte."

Wissenschaftler gehen davon aus, dass bei der Entstehung des Sonnensystem in der Region des Asteroidengürtels tatsächlich ausreichend Material vorhanden war, um daraus eine weitere Erde bilden zu können. Da Jupiter aber nach seiner Entstehung ein wenig Richtung Sonne gewandert ist, wurden zahlreiche Brocken aus diesem Bereich abgelenkt. Heute hat der Asteroidengürtel weniger als ein Prozent seiner ursprünglichen Masse.

Ausgehend von unserem Sonnensystem stellten Martin und Livio die Vermutung auf, dass sich Asteroidengürtel immer ungefähr in der Nähe der Schneelinie befinden. Sie überprüften diese Hypothese mit Modellrechnungen und Infrarotbeobachtungen von 90 Sternen, um die man warmen Staub festgestellt hatte, der als Hinweis auf das Vorhandensein eines Asteroidengürtels gilt. "Der warme Staub befand sich genau dort, wo wir die Schneelinie berechnet hatten, damit stimmen die Beobachtungen mit unserer Vermutung überein", so Martin.

Die beiden Astronomen schauten sich dann die Daten von 520 Riesenplaneten an, die man außerhalb unseres Sonnensystems gefunden hatte. Nur 19 von ihnen lagen außerhalb der Schneelinie. Die Gasriesen dürften also nach ihrer Entstehung zu weit nach innen gewandert sein, so dass sich kein Asteroidengürtel bilden konnte, der die Entstehung von Leben auf einem erdähnlichen Planeten in der Nähe hätte fördern können.

Weniger als vier Prozent der beobachteten Systeme könnten somit über einen solche kompakten Asteroidengürtel verfügen, wie wir ihn in unserem Sonnensystem vorfinden. "Wenn man von unserem Szenario ausgeht", so die Schlussfolgerung von Livio, "wäre es sinnvoll, die Suche nach komplexerem Leben auf Systeme zu konzentrieren, in denen es Gasriesen jenseits der Schneelinie gibt."

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siehe auch
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Fachartikel in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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