|
Die Rolle des eingefangenen Wasserstoffs
Redaktion
/ Pressemitteilung des Instituts für Weltraumforschung der ÖAW
astronews.com
4. März 2014
Wie wird aus einem Planeten eigentlich ein erdähnlicher
Planet? Österreichische Wissenschaftler haben sich für einen Teilaspekt dieser
Frage interessiert und untersucht, welche Rolle der in der Entstehungsphase
eingefangene Wasserstoff dabei spielt. Ihre Studie zeigt erneut, dass wohl
viele Super-Erden alles andere als lebensfreundlich sein dürften.
Mögliche Entwicklungswege von Planeten.
Bild:
H. Lammer/NASA [Großansicht] |
Helmut Lammer vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen
Akademie der Wissenschaften in Graz und sein Team studierten im Detail die
Ansammlung von Wasserstoff aus dem protoplanetaren Nebel um Planeten, die sich
innerhalb der sogenannten habitablen Zone eines sonnenähnlichen Sterns befinden.
Als habitable Zone bezeichnet man jenen Bereich um einen Stern, in dem die
Temperaturen theoretisch die Existenz von flüssigem Wasser ermöglichen würden.
Damit ist dies jene Region, in der Leben, wie wir es kennen, überhaupt erst
möglich wäre.
Allerdings kann sich die Aktivität von Sternen insbesondere in ihren
"Babyjahren" deutlich von der des späteren Sterns unterscheiden. Deswegen
berechneten die Wissenschaftler auch wie viel Wasserstoff durch extreme
ultraviolette Strahlung (EUV) in dieser aktiven Frühphase des Sterns ins All
verdampft ist.
Es stellte sich heraus, dass frühe Planeten mit erdähnlichen Dichten und
Massen kleiner als 0,5 Erdmassen nicht viel Gas aus der Scheibe einfangen.
Planeten mit etwa einer Erdmasse können eine beträchtliche Menge an Gas
ansammeln, aber im Laufe der folgenden 100 Millionen Jahre meist wieder in den
Weltraum verlieren, da der EUV-Fluss dann bis zu 100-mal höher ist als bei der
heutigen Sonne. Schwerere Planeten wie Super-Erden enden aber sehr
wahrscheinlich als Mini-Neptune.
"Wir haben herausgefunden, dass Super-Erden wie Kepler-62e und 62f, die sich
innerhalb der habitablen Zone ihres Sternes befinden, riesige Mengen an
Wasserstoff einfangen können, aber nur einige Prozente im Laufe von Milliarden
Jahren verlieren", erläutert Lammer die wichtigsten Resultate der Studie. "Der
Oberflächendruck ist mehrere 100-mal höher als auf der Erde. Daher werden solche
Planeten nicht lebensfreundlich sein, auch wenn sie sich in der habitablen Zone
befinden."
Die Entdeckung von Super-Erden mit geringen Dichten würde darauf hindeuten,
dass diese theoretischen Überlegungen durchaus zutreffend sein dürften. Die
Studie wurde von Wissenschaftlern im Rahmen des vom österreichischen
Wissenschaftsfonds geförderten
Forschungsnetzwerkes "Wege zur Habitabilität" durchgeführt. In
diesem im Dezember 2011 genehmigten Projekt gehen Wissenschaftler an den
Universitäten Wien und Graz sowie der Österreichischen Akademie der
Wissenschaften der Frage nach den astrophysikalischen Voraussetzungen für die
Entstehung von lebensfreundlichen und lebenserhaltenden Umgebungen auf anderen
Planeten nach.
Die Astronomen veröffentlichten ihre Ergebnisse jetzt in der
Fachzeitschrift
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
|
