Massive Exoplaneten ähneln vielleicht eher der Erde als gedacht.
Massive terrestrische Exoplaneten - Planeten außerhalb unseres Sonnensystems - sogenannte „Super-Erden“ - sind in unserer Milchstraßengalaxie weit verbreitet. Neue Forschungen eines Astrophysikers der Northwestern University und eines Geophysikers der University of Chicago legen nahe, dass es wahrscheinlicher ist, dass eine Supererde ein erdähnliches Klima aufweist, als bisher angenommen.
Künstlerische Darstellung einer fremden "Erde". Standbild aus Video mit freundlicher Genehmigung von Kepler / NASA.
Das neue Modell stellt die konventionelle Weisheit in Frage, dass Super-Erden der Erde sehr unähnlich wären, dass jede eine Wasserwelt wäre, deren Oberfläche vollständig mit Wasser bedeckt ist. Die neue Studie kommt zu dem Schluss, dass die meisten Super-Erden stattdessen den größten Teil ihres Wassers im Erdmantel speichern und somit sowohl Ozeane als auch exponierte Kontinente aufweisen werden, was ein stabiles Klima wie das der Erde ermöglicht.
Die Forscher - Nicolas B. Cowan, Postdoktorand am Northwestern Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics und Dorion Abbot, Assistenzprofessor für Geophysik an der University of Chicago - stellten ihre Ergebnisse diese Woche auf der Jahrestagung der American Astronomical Society (AAS) vor ) in Washington, DC. Die Studie erscheint in der Januarausgabe des Astrophysical Journal.
In ihrem Modell behandelten Cowan und Abbot die faszinierenden Exoplaneten wie die Erde, die ziemlich viel Wasser in ihrem Mantel hat, dem felsigen Teil, der den größten Teil des Volumens und der Masse des Planeten ausmacht. Der Stein des Mantels enthält winzige Mengen Wasser, die sich schnell summieren, weil der Mantel so groß ist. Und ein tiefer Wasserkreislauf bewegt Wasser zwischen den Ozeanen und dem Mantel.
Aufgrund der Plattentektonik wird das Wasser ständig zwischen dem Ozean und dem Felsmantel hin und her gehandelt, sagen Cowan und Abbot. Die Wasserteilung zwischen Ozean und Mantel wird durch den der Schwerkraft proportionalen Druck am Meeresboden gesteuert. Mit zunehmender Größe der Supererden steigen auch die Schwerkraft und der Druck auf den Meeresboden.
Die Fähigkeit der Supererden, exponierte Kontinente zu erhalten, ist wichtig für das planetarische Klima. Auf Planeten mit exponierten Kontinenten wie der Erde wird der tiefe Kohlenstoffkreislauf durch Oberflächentemperaturen vermittelt, was zu einer stabilisierenden Rückkopplung führt.
Fazit: Neue Forschungsergebnisse der Northwestern University und der University of Chicago legen nahe, dass Super-Earths - massereiche terrestrische Planeten außerhalb unseres Sonnensystems - Ozeane und Kontinente haben und mit größerer Wahrscheinlichkeit ein erdähnliches Klima aufweisen als bisher angenommen.
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