Vielleicht gibt es doch Leben auf benachbarter Supererde

    21. Jänner 2019, 07:00
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    Vor kurzem präsentierter Exoplanet in nur sechs Lichtjahren Entfernung könnte unter einem Eispanzer einen flüssigen Ozean beherbergen

    illustr.: eso/m. kornmesser
    So oder so ähnlich könnte man sich die gefrorene Oberfläche von Barnards Stern b vorstellen – vorausgesetzt, es handelt sich nicht um einen kleinen Gasplaneten.

    In nur sechs Lichtjahren Entfernung im Sternbild Schlangenträger, und damit praktisch in unserem interstellaren Vorgarten, befindet sich Barnards Stern, ein Roter Zwerg von eher minderer Leuchtkraft. Obwohl er nach den drei Mitgliedern des Alpha-Centauri-Systems der viernächste Stern ist, vermag man ihn am Nachthimmel nicht mit dem freien Auge zu erkennen. Seine scheinbare Helligkeit von 9,54 mag (also etwa im Bereich von Neptun) macht dafür schon den Einsatz eines etwas besseren Teleskops erforderlich.

    Im November 2018 stellten Astronomen um Ignasi Ribas vom Institute of Space Studies of Catalonia im Fachjournal "Nature" die Entdeckung eines Exoplaneten im Orbit um Barnards Stern vor. Die Grundlage ihrer Ergebnisse waren Daten aus 20 Jahren Messzeit von insgesamt sieben verschiedenen Instrumenten. Dabei konnten die Wissenschafter nicht nur seine Existenz, sondern auch einige Eckdaten dieser nahen Welt herausarbeiten.

    grafik: nasa
    Die unmittelbare Nachbarschaft der Sonne.

    Riesiger Felsplanet oder Mini-Neptun?

    So besitzt Barnards Stern b mindestens die 3,2-fache Masse unserer Erde, was den Exoplaneten zu einer sogenannten Supererde macht – möglicherweise ein Felsplanet, vielleicht aber bereits jenseits der Schwelle zum Eisriesen, wie beispielsweise Uranus oder Neptun. Er umkreist sein Muttergestirn in einem Abstand von 0,4 Astronomischen Einheiten (AU), also gut 60 Millionen Kilometer; für eine ganze Runde benötigt der Planet 233 Tage. Unser Merkur befindet sich praktisch in der selben Distanz zur Sonne, allerdings strahlt Barnards Stern nur 0,00044 Mal so hell wie unser Heimatstern.

    Das bedeutet, dass Barnards Stern b im Unterschied zum Merkur in einer äußerst kalten Zone seines Systems kreist, und zwar nahe der sogenannten Schneelinie. Diese entscheidende Grenze trennt während der Planetenentstehung die innere Region, in der Gesteinsplaneten entstehen, vom äußeren Bereich, in dem Gasplaneten auskondensieren können. Die Daten lassen somit auch darauf schließen, dass auf Barnards Stern b Temperaturen von allenfalls -170 Grad Celsius herrschen – lebensfreundlich scheint das jedenfalls nicht.

    illustr.: villanova university
    Barnards Stern hat nur einen Bruchteil der Größe unserer Sonne. Daher erhält die Supererde, die den Stern etwa an der Position unseres Merkur umkreist, nicht genug Energie für flüssiges Wasser.

    Leben nicht ausgeschlossen

    Gänzlich auszuschließen sei es dennoch nicht, dass auf dieser exotischen Welt Leben existiert, wie nun ein Team um Edward Guinan und Scott Engle von der Villanova University in Pennsylvania erklärte. Die Astronomen stellten auf dem Jahrestreffen der American Astronomical Society (AAS) in Seattle eine These vor, wonach Barnards Stern b durchaus Parallelen zum Jupitermond Europa aufweisen könnte: Eine kilometerdicke Eiskruste, unter der, aufgeschmolzen von geothermalen Prozessen, Seen oder ganze Ozeane aus flüssigem Wasser vorhanden sein könnten – vorausgesetzt freilich, es handelt sich tatsächlich um eine Supererde aus Gestein und keinen kleinen Gasplaneten.

    Guinan und Engle argumentieren, dass ähnliche Phänomene auch auf der Erde bereits nachgewiesen werden konnten. Unter dem Eis der Antarktis haben Wissenschafter mittlerweile Hunderte subglaziale Seen entdeckt, die seit Jahrmillionen isoliert ein völlig eigenständiges Ökosystem beherbergen könnten. Hinzu kommt, dass das System mit rund 9 Milliarden Jahren gut doppelt so alt ist wie das Sonnensystem – viel Zeit also, um Leben hervorzubringen.

    grafik: nsf
    Forscher haben inzwischen schon Hunderte isolierte Seen unter dem Eis der Antarktis entdeckt.

    "Der signifikanteste Aspekt der Entdeckung von Barnards Stern b ist jedoch seine Nähe zur Erde", sagt Engle. "Dass die beiden nächstgelegenen Sternsysteme Exoplaneten beherbergen, untermauert die Annahme, dass Planeten in unserer Galaxie überaus häufige Himmelskörper sind." Selbst wenn die meisten von ihnen unberechenbare Rote Zwerge umkreisen, steige damit die Wahrscheinlichkeit, dass auf einigen dieser Welten gute Bedingungen für die Evolution von Leben herrschen.

    Bald schon im Visier

    Wie es um die potenziellen Lebensumstände auf Barnards Stern b tatsächlich steht, könnte sich bereits in den nächsten Jahren herausfinden lassen. Sowohl der Hubble-Nachfolger James Webb Space Telescope (JWST) als auch das terrestrische Extremly Large Telescope der Eso haben die Fähigkeit, den nahen Exoplaneten direkt sichtbar zu machen. "Sollte das JWST einen hellen Planeten zeigen, so dürfte es sich wahrscheinlich um einen Mini-Neptun handeln", meint Guinan. In dem Fall könne man davon ausgehen, dass Barnards Stern b ein steriler Planet ist. "Ist der Himmelskörper dagegen eher lichtschwach, dann haben wir es wahrscheinlich mit der angenommenen, vereisten Supererde zu tun." Eine Welt also, die im günstigsten Fall unter seiner Eiskruste Leben verbirgt, das sich vielleicht sogar anhand von Biomarkern aus der Entfernung nachweisen lässt. (tberg, 21.1.2019)

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