Magma-Ozeane durch Induktion?
Redaktion
/ Pressemitteilung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften astronews.com
24. Oktober 2017
Astronomen haben jetzt auf einen Effekt hingewiesen, der die
Lebensfreundlichkeit eines extrasolaren Planeten entscheidend beeinflussen
könnte. Sogenannte
Induktionserwärmung kann den Energiehaushalt eines Planeten so stark verändern,
dass sein Inneres zum Schmelzen gebracht wird. Dies wiederum könnte zu
verstärktem Vulkanismus führen.

So wie in dieser künstlerischen Darstellung
könnte einer der Planeten im TRAPPIST-1-System
aussehen.
Bild: ESO / N. Bartmann /
spaceengine.org [Großansicht] |
Wenn sich leitfähiges Material in einem sich verändernden Magnetfeld
befindet, kann durch elektromagnetische Induktion elektrischer Strom erzeugt
werden. Dieser Strom kann je nach elektrischem Widerstand das Material
aufheizen. Diese sogenannte Induktionserwärmung wird heutzutage beim Herd zum
Kochen und in der Industrie häufig zum Schmelzen von Materialien verwendet.
Von diesen Beispielen aus dem täglichen Leben hat sich ein internationales
Team inspirieren lassen, das vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der
Österreichischen Akademie der Wissenschaften geleitet wurde und dem auch das
Institut für Astrophysik der Universität Wien angehörte. "Wir wollten
herausfinden, ob Induktionserwärmung auch auf einer größeren Skala eine Rolle
spielen könnte", erklärt Teammitglied Kristina Kislyakova. "Dabei interessierten
uns vor allem Planeten, die einen Stern mit einem starken Magnetfeld auf einer
engen Umlaufbahn umkreisen." Die schnelle Rotation dieser Sterne führt zu einem
sich ständig ändernden Magnetfeld in der Planetenumlaufbahn, wodurch innerhalb
des Planeten Induktionserwärmung stattfinden kann.
Im Mittelpunkt der Untersuchung standen massearme Sterne, die verglichen mit
unserer Sonne exotische Eigenschaften besitzen. Sie sind deutlich kleiner und
leuchten viel schwächer. Manche dieser Sterne rotieren sehr schnell und besitzen
Magnetfelder, die hundert Mal stärker als jenes der Sonne sind. Ein gutes
Beispiel dafür ist der massearme Stern TRAPPIST-1, von dem man inzwischen weiß,
dass ihn einige Planeten sehr eng umkreisen.
Das TRAPPIST-1-System gilt als einer der vielversprechendsten Kandidaten für
die Suche nach erdähnlichen Planeten, da dieser kleine Stern eine große Familie
von sieben Gesteinsplaneten hat, von denen drei sogar flüssiges Wasser auf der
Oberfläche beherbergen könnten.
Kislyakova und ihre Kollegen haben berechnet, wie viel Energie im Inneren der
Planeten von TRAPPIST-1 durch Induktionserwärmung freigesetzt wird. "Wir konnten
zeigen, dass die Aufheizung bei einigen Planeten stark genug ist, um vulkanische
Aktivität oder sogar die Bildung eines Magma-Ozeans unterhalb der
Planetenoberfläche hervorzurufen", so Kislyakova.
Wie man von unserer Erde weiß, kann starke vulkanische Aktivität große
Auswirkungen auf die Atmosphäre eines Planeten haben. "Induktionserwärmung kann
somit die Bewohnbarkeit eines Planeten stark beeinflussen", ergänzt Teammitglied
Luca Fossati vom IWF. Laut den Wissenschaftler sollte daher dieser Effekt bei
Diskussionen über die "Habitabilität" von Planeten in der Umlaufbahn massearmer
Sterne berücksichtigt werden.
Über ihre Ergebnisse berichten das Team in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.
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