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EXTRASOLARE PLANETEN
Leben auf Planeten um Weiße Zwerge?
von Stefan Deiters
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27. Februar 2013

Auch um Weiße Zwergsterne, also um ausgebrannte Sonnen, könnte es erdähnliche Planeten mit Leben geben. Das ist das Ergebnis einer jetzt vorgestellten theoretischen Untersuchung. Insbesondere könnten sich hier Spuren von solchem Leben mithilfe moderner Teleskope deutlich leichter finden lassen als bei Planeten, die um andere Sterne kreisen.

Weißer Zwerg

Lebensfreundliche Welten könnte es auch um Weiße Zwergsterne geben. Bild: David A. Aguilar (CfA)

"Bei der Suche nach außerirdischen Signaturen von Leben sollte man zunächst Weiße Zwerge studieren", fasst Avi Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics die Resultate seiner theoretischen Untersuchung zusammen, die er gemeinsam mit seinem Kollegen Dan Maoz von der Universität in Tel Aviv durchgeführt hat.

Weiße Zwerge sind ausgebrannte Sonnen. In der Endphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns bläst dieser seine äußeren Hüllen ins All ab und zurück bleibt ein glühendheißer Kern, der Weiße Zwerg. Da in diesem keine nuklearen Fusionsprozesse mehr ablaufen, kühlt er langsam ab, dürfte aber für mehrere Milliarden Jahre noch heiß genug sein, um einen nahen Planeten mit ausreichend Wärme zu versorgen.

Damit es auf diesem Planeten allerdings warm genug ist, damit dort Wasser auch in flüssiger Form existieren kann, müsste er den Weißen Zwerg in einem äußerst geringen Abstand umrunden. Seine Entfernung dürfte nur etwa ein Hundertstel der Entfernung der Erde von der Sonne betragen und er würde so den Zwerg alle 10 Stunden umrunden.

Allerdings kann ein solcher Planet nicht schon immer in dieser Nähe existiert haben: Auf dem Weg zum Weißen Zwerg hat sich die sterbende Sonne nämlich zu einem Roten Riesenstern aufgebläht und dabei alle Planeten in ihrer näheren Umgebung zerstört. Auch Merkur und Venus in unserem Sonnensystem dürfte einmal dieses Schicksal bevorstehen, die Erde könnte gerade noch davonkommen. Sicher ist dies allerdings nicht.

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Ein jetzt lebensfreundlicher Planet um einen Weißen Zwerg müsste sich also entweder erst nach der Roten Riesenphase gebildet haben oder aus entfernteren Regionen des Systems in die Nähe des Weißen Zwergs gewandert sein. Loeb und Maoz glauben jedoch, dass die Wahrscheinlichkeit dafür, dass Gesteinsplaneten um Weiße Zwerge existieren, gar nicht so gering ist. Darauf würde beispielsweise die Häufigkeit schwererer Elemente auf ihrer Oberfläche hindeuten. Die Wissenschaftler schätzen, dass man bei einer Untersuchung der nächstgelegenen 500 Weißen Zwergsterne mindestens eine bewohnbare Welt finden sollte.

Die Suche würde sich am besten mithilfe der Transitmethode bewerkstelligen lassen. Dabei fahndet man nach einem charakteristischen Helligkeitsabfall bei einem Stern, der durch einen Planeten verursacht wird, der - von der Erde aus gesehen - genau vor seiner Sonne vorüberzieht. Da Weiße Zwerge nur etwa so groß sind wie die Erde, sollte ein in geringem Abstand umlaufender erdähnlicher Planet den Stern bei einem Transit fast komplett verdunkeln und somit für ein deutlich erkennbares Signal sorgen.

Hat man einen solchen Transitplaneten entdeckt, könnte man auch seine Atmosphäre studieren und hier nach typischen Elementen und Molekülen suchen, die man mit Leben in Verbindung bringt. Besonders interessant dürfte hier Sauerstoff sein, weil dieses Element beispielsweise in der Erdatmosphäre sehr schnell verschwände, wenn es nicht ständig durch Photosynthese neu produziert würde.

Mit dem Hubble-Nachfolger, dem James Webb Space Telescope (JWST), der bis Ende dieses Jahrzehnts einsatzbereit sein soll, müssten sich die Signaturen von Sauerstoff und anderen Gasen in den Atmosphären von Transitplaneten aufspüren lassen. Im Falle eines Planeten mit Leben um einen Weißen Zwerg sollte das JWST nach Simulationen von Loeb und Maoz nur wenige Stunden Beobachtungszeit für einen entsprechenden Nachweis benötigen.

Deutlich länger dürfte es bei Planeten um Rote Zwergsterne dauern. Um eine dieser sehr häufig vorkommenden leuchtschwachen Sonnen sollte sich, so hatte eine kürzlich veröffentlichte Studie gezeigt, der nächstgelegene bewohnbare Planet befinden (astronews.com berichtete). Entsprechende Untersuchungen von dessen Atmosphäre dürften aber, wegen der höheren Leuchtkraft von dessen Zentralstern, deutlich schwieriger und erheblich langwieriger sein als bei einem Planeten um einen Weißen Zwerg.

"Die nächstgelegene bewohnbare Welt könnte zwar um einen Roten Zwerg kreisen", so Loeb. "doch könnte der nächstgelegene Planet, bei dem wir Leben relativ leicht nachweisen können, einen Weißen Zwergstern umrunden." Ihre Resultate beschreiben die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheinen wird.  

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siehe auch
Kepler: Lebensfreundliche Welten gleich um die Ecke? - 7. Februar 2013
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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