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EXTRASOLARE PLANETEN
Lebensfreundlich trotz gebundener Rotation?
von Stefan Deiters
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5. Oktober 2015

Gesteinsplaneten, die in vergleichsweise geringem Abstand um ihre Sonne kreisen und dieser immer die gleiche Seite zuwenden, müssen nicht unbedingt lebensfeindlich sein. Dies ergaben umfangreiche Simulationen des Klimas auf solchen extrasolaren Planeten. Entscheidend ist eine effektive Temperaturverteilung  in der Atmosphäre.

Modell

Ein Beispiel für einen extrasolaren Planeten mit gebundener Rotation um den Zentralstern, dessen Klima lebensfreundliche Bedingungen ermöglichen könnte. Bild: KU Leuven - Ludmila Carone   [Gesamtansicht]

Trotz intensiver Suche hat man bislang noch keinen Planeten um einen anderen Stern entdeckt, dessen Eigenschaften mit denen der Erde größtenteils übereinstimmen. Viele ferne Welten umkreisen zudem Sterne, die deutlich masseärmer sind als unsere Sonne - sogenannte Rote Zwerge.

Die habitable Zone um diese Sterne, also der Bereich, in dem die Existenz von flüssigem Wasser theoretisch möglich wäre, liegt in einem sehr viel geringeren Abstand vom Stern als in unserem Sonnensystem, da diese Roten Zwerge einfach nicht so viel Wärme abstrahlen.

Planeten, die in einem nur geringen Abstand ihren Stern umkreisen, neigen jedoch dazu, dies in sogenannter gebundener Rotation zu tun - sie drehen sich also bei einem Umlauf um den Stern auch genau einmal um die eigene Achse, so dass sie ihrer Sonne immer die gleiche Seite zuwenden.

Wir kennen dies von unserem Mond, der der Erde auch immer hauptsächlich eine Seite zeigt. Umkreist allerdings ein Planet seine Sonne in gebundener Rotation, bedeutet dies, anders als bei unserem Mond, dass auf diesem Planeten auf einer Seite permanent Tag, auf der anderen Seite permanent Nacht ist.

Nun könnte man davon ausgehen, dass diese Umstände dafür sorgen, dass die Tagseite eines solchen Planeten ungeheuer heiß und die Nachtseite deutlich zu kalt ist, um hier lebensfreundliche Bedingungen entstehen zu lassen. Das muss allerdings nicht unbedingt der Fall sein, wie Dr. Ludmilla Carone und ihre Kollegen von der KU Leuven jetzt mithilfe umfangreicher Simulationen herausgefunden haben. Danach kommt es ganz darauf an, wie gut die "Klimaanlage" auf den jeweiligen Planeten arbeitet.

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"Mithilfe unserer 3D-Modelle haben wir extrasolare Planeten mit unterschiedlichen Rotationsperioden und Größen untersucht", erläutert Carone. "Wir haben festgestellt, dass diese Gesteinsplaneten drei verschiedene Arten von Klima haben können. Davon sind zwei Arten potentiell lebensfreundlich." Ein extrasolarer Planet mit einer Rotationsdauer von weniger als zwölf Tagen würde beispielsweise in den oberen Atmosphärenschichten einen starken Wind über dem Äquator in östlicher Richtung ausbilden. Dieser behindert dann die atmosphärische Zirkulation, so dass es auf der Tagseite zu heiß für Leben wird.

Eine andere Möglichkeit sei jedoch die Ausbildung von zwei schwächeren, nach Westen gerichteten Windströmungen in großen Höhen, die den Temperaturausgleich in der Atmosphäre nicht stören, so dass es auf dem Planeten theoretisch lebensfreundlich sein könnte. Auch eine Kombination der beiden ersten Fälle könnte, so die Forscher, zu Bedingungen auf den Gesteinsplaneten führen, die prinzipiell Leben erlauben würden.

Da Rote Zwergsterne die häufigsten Sterne in unserer Milchstraße sind und sich Planeten von Erdgröße in nur geringem Abstand von ihrer Sonne deutlich leichter finden lassen sollten, liefern die Ergebnisse der Studie auch einen wichtigen Hinweis dafür, dass sich auch die nähere Untersuchung solcher, auf den ersten Blick vielleicht uninteressanter Welten durchaus lohnen könnte.

Über ihre Resultate berichteten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschienen ist.

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siehe auch
Gliese 581g: Wie die Erde und doch ganz anders - 30. September 2010
Ferne Welten - auf der Suche nach extrasolaren Planeten und der zweiten Erde
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
KU Leuven
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