Ein hoher Luftsauerstoffgehalt ist ein vielversprechender Indikator für das Leben auf Exoplaneten. Einige Exoplaneten können jedoch auch ohne Leben einen erheblichen Sauerstoffgehalt aufweisen.
Laut Dr. Feng Tian vom Zentrum für Erdsystemwissenschaften an der Tsinghua-Universität in Peking, China, ist es möglicherweise schwieriger, Leben auf Exoplaneten zu finden, als die Menschen dachten. Sein Bericht, der Aufschluss darüber geben kann, wie und wo Leben auf Exoplaneten identifiziert werden kann, wird heute (7. Oktober 2013) der amerikanischen Astronomischen Gesellschaft für Planetenwissenschaften in Denver, Colorado, vorgestellt.
Die gegenwärtigen Bemühungen, Exoplaneten mit dem Potenzial zur Aufnahme von Leben (bewohnbare Planeten) und Exoplaneten mit Leben (bewohnte Planeten) zu finden, konzentrieren sich auf kleinere Sterne als die Sonne, da diese sogenannten M - Zwerge oder Roten Zwerge mehr als 75% der Sterne in der Region ausmachen Solar Nachbarschaft. Mit dem aktuellen Stand der Technik ist es daher möglich, bewohnbare Planeten um diese kleinen Sterne zu finden.
Die Suche nach bewohnbaren Planeten in der Umgebung von M-Zwergen gilt daher als die Überholspur, um eine zweite Erde zu finden. Ein hoher Luftsauerstoffgehalt gilt als der vielversprechendste Indikator für das Leben auf Exoplaneten.
Jüngste Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop einiger M-Zwerge, die Planeten beherbergen, zeigen jedoch, dass sich die ultravioletten (UV-) Eigenschaften dieser kleinen Sterne erheblich von denen unserer Sonne unterscheiden. Unter Verwendung des beobachteten UV-Spektrums des M-Zwergsterns Gliese 876 - der der Sonne drittnächste bekannte Stern, der ein Planetensystem besitzt - haben Dr. Feng Tian und Kollegen in den USA und Argentinien gezeigt, dass die Atmosphäre eines hypothetischen bewohnbaren Planeten in der Umgebung von Gliese 876 könnte sich auch bei Abwesenheit von Leben ein erheblicher Sauerstoffgehalt aufbauen.
"In diesem Fall kann die Atmosphäre eines leblosen Planeten nach dem so genannten großen Oxidationsereignis in der Erdgeschichte der der Erde vor 2,2 Milliarden Jahren nahe kommen", sagte Feng Tian.
Dies ist das Konzept eines Künstlers eines Gasriesenplaneten, der den kühlen, 15 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern Gliese 876 umkreist. Über Wikimedia Commons.
Darstellung der Umlaufbahnen der Planeten im System Gliese 876. Plotten über Wikimedia Commons.
Im heutigen Bericht untersuchten Feng Tian und seine Kollegen Erdmassenplaneten anhand der UV-Spektren von 4 anderen M-Zwergen, darunter Gliese 667C, die 3 potenziell bewohnbare Planeten enthalten. Diese Studien haben ihren früheren Anspruch weiter untermauert: "Bevor wir die Entdeckung des Lebens auf Exoplaneten für uns beanspruchen können, müssen wir die Sterne, die diese Planeten beherbergen, genauer untersuchen."
„Prof. Feng Tians Forschung befasst sich mit einer der wichtigsten Fragen der zeitgenössischen Astrophysik und ist für die breite Öffentlichkeit von großem Interesse: Gibt es andere bewohnbare Planeten in der Nähe der Erde und gibt es Hinweise darauf, dass sie tatsächlich bewohnt sind? “, Kommentierte Professor Jeffrey Linsky von der Universität von Colorado bei Boulder.
"Die Autoren dieses Artikels machen einen wichtigen Punkt in Bezug auf das Vertrauen, das wir in den Nachweis von O2 gleichzeitig mit H2O und CO2 als Biosignatur im Spektrum eines erdähnlichen Exoplaneten um einen M-Stern haben könnten", kommentierte Dr. Alain Leger des Institut d'Astrophysique Spatiale an der Université Paris XI, Frankreich.
Wie alle neuen Erkenntnisse bedarf die Arbeit einer weiteren Bestätigung durch andere Wissenschaftler. Dr. Leger sagte: „Dies ist etwas, was die Katze unter den Tauben von unserem Vertrauen in die O2-, H2O- und CO2-Biosignatur hält, aber in begrenztem Umfang. Es geht nur um M-Sterne und das Vorhandensein von O2 in geringen Mengen. “
„Die Auswirkungen von Sternfackeln auf die Atmosphäre des hypothetischen erdähnlichen Planeten um Gliese 876 wurden in dieser Arbeit nicht berücksichtigt. Zu diesem Zeitpunkt haben wir noch kein ausreichendes Verständnis für die Amplitude und Häufigkeit solcher Fackeln bei älteren Exoplanetensternen mit geringer Masse, um Vorhersagen über deren Auswirkungen auf die Erzeugung von Biomarkersignaturen zu treffen “, sagte Dr. Kevin France, Mitautor der Arbeit von der University of Colorado in Boulder.
Obwohl die beobachteten M-Zwerge alle ganz andere UV-Eigenschaften aufweisen als die Sonne, lässt sich durch längere Belichtung von mehr Sternen mit dem Potenzial, bewohnbare Planeten zu beherbergen, mehr lernen, sagen diese Wissenschaftler.