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KAPPA CETI
Ohne Magnetfeld kein Leben auf der jungen Erde
von Stefan Deiters
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16. März 2016

Das Magnetfeld unserer Erde dürfte ein entscheidender Faktor dafür gewesen sein, dass sich auf unserem Planeten vor rund vier Milliarden Jahren Leben entwickeln konnte. Wie Beobachtungen des jungen sonnenähnlichen Sterns Kappa Ceti jetzt zeigten, sollte nämlich auch die Erde einst heftigen Sonnenstürmen ausgesetzt gewesen sein, vor denen sie nur ein Magnetfeld ausreichend schützen konnte.

Kappa Ceti

Ein erdähnlicher Planet muss über ein ausreichend starkes Magnetfeld verfügen, um trotz der Aktivität einer jungen Sonne wie Kappa Ceti seine Atmosphäre halten zu können. Diese künstlerische Darstellung ist nicht maßstabsgerecht. Bild: M. Weiss / CfA  [Großansicht

Was benötigt ein junger Planet, damit sich auf seiner Oberfläche Lebensformen entwickeln können: Nach allem, was man bislang über die Entstehung von Leben weiß, braucht man mindestens einen Gesteinsplaneten, der über flüssiges Wasser und eine Atmosphäre verfügt. Eine neue Studie liefert nun weitere Hinweise darauf, dass auch das Magnetfeld der jungen Erde für die Entwicklung des Lebens von großer Bedeutung war.

"Um bewohnbar zu sein, benötigt ein Planet Wärme, Wasser und er muss sich vor seiner jungen, noch turbulenten Sonne schützen", erklärt Jose-Dias Do Nascimento vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und der brasilianischen  Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Der von den Astronomen beobachtete Stern Kappa Ceti liegt etwa 30 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Walfisch. Er gleicht unserer Sonne, ist allerdings deutlich jünger als unser Zentralstern. Das Team schätzt Kappa Ceti auf etwa 400 bis 600 Millionen Jahre. Der Stern hat damit in etwa das Alter, das auch die Sonne hatte, als auf der Erde vermutlich erste Formen von Leben entstanden. Die Untersuchung von Kappa Ceti verrät den Astronomen damit auch etwas über die Bedingungen in unserem Sonnensystem in dieser Zeit.

Wie viele andere Sterne seines Alters ist Kappa Ceti noch sehr aktiv: Auf seiner Oberfläche befinden sich zahlreiche dunkle Sternflecken, die den Sonnenflecken gleichen, nur größer und viel zahlreicher sind. Außerdem bläst der Stern ständig große Mengen an Plasma, also ionisiertes Gas, ins All. Dieser "Sternenwind" dürfte, so die Astronomen, rund 50 Mal stärker als der Sonnenwind sein, der von unserer Sonne ausgeht.

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Für Planeten, die sich in der habitablen Zone rund um Kappa Ceti befinden, sollten so heftige Winde dramatische Auswirkungen haben: Besitzen sie kein schützendes Magnetfeld, dürfte ein großer Teil ihrer Atmosphäre durch den Plasmastrom erodiert werden. Ein solches Schicksal ereilte vermutlich auch den Mars in unserem Sonnensystem.

Das Team berechnete, was mit der Erde passiert wäre, wenn sie ähnlichen Winden, wie denen von Kappa Ceti ausgesetzt gewesen wäre. Dabei nahmen sie an, dass das Magnetfeld der jungen Erde in etwa ähnlich stark war wie heute, vielleicht auch ein wenig schwächer. Sie ermittelten so, dass die Magnetosphäre, also die schützende Hülle, in der man vor dem Bombardement vom Zentralstern geschützt ist, nur noch ein Drittel bis etwa halb so groß wäre, wie heute. "Die junge Erde hatte nicht so viel Schutz, wie sie heute hat, aber es hat noch gereicht", so Do Nascimento.

Die Astronomen fanden auch Hinweise darauf, dass es auf Kappa Ceti sogenannte "Superflares" gibt, also gewaltige Eruptionen, die bis zu 100 Millionen Mal energiereicher sein können, als Ausbrüche, die man bei unserer Sonne beobachtet. Diese Superflares können so gewaltig sein, dass sie die Atmosphäre eines Planeten komplett zerstören. Durch die Beobachtung von Kappa Ceti hofft das Team mehr über die Häufigkeit solcher Ausbrüche herauszufinden. Dies könnte auch Hinweise darauf liefern, wie turbulent die Jugend unserer Sonne war.

Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen jetzt in einem Fachartikel in den Astrophysical Journal Letters.

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siehe auch
Sterne: Das Magnetfeld eines Sternflecks - 6. Dezember 2012
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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