grenz|wissenschaft-aktuell: Star Wars, Avatar & Co: Forscher hoffen auf lebensfreundliche Exomonde

Blick von der Oberfläche eines Mondes auf eine umringte Super-Erde (Illu.) | Copyright: David A. Aguilar, CfA

Cambridge/ USA - War es im "Star Wars"-Epos noch der bewaldete und von den Ewoks bewohnte Mond Endor, so steht im aktuellen Kino-Blockbuster "Avatar" die Dschungelmond Pandora im Mittelpunkt als Alien-Welt. Was vor wenigen Jahren noch als Science-Fiction galt, könnte bald schon wissenschaftliche Realität werden, wenn die aktuelle Suche nach erdähnlichen Planeten nicht nur bewohnbare Planeten sondern auch Trabanten entdeckt, auf deren Oberfläche selbst Leben, wie wir es von der Erde kennen, existieren kann.

In einem aktuellen Forschungspapier zeigt die Astronomin Lisa Keltenegger vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics" (CfA) auf, dass, sollte etwa die Kepler-Mission potentiell bewohnbare Himmelskörper jenseits unseres Sonnensystems ausfindig machen, das für 2013 vorgesehene "James Webb Weltraumteleskop" (JWST) auch deren Atmosphären nach den Schlüsselgasen des Lebens wie Kohlensdioxid, Sauerstoff und Wasserdampf analysieren können wird.

Während die mittlerweile Hunderte von entdeckten extrasolaren Gasriesen keine uns bekannten Formen von Leben beherbergen können, könnte dies schon auf deren potentiell vorhandenen Monden, wie sie auch von Gasplaneten im Sonnensystem bekannt sind, anders sein – so lange die Planeten ihr Zentralgestirn innerhalb der sogenannten habitablen Zone umkreisen. Jener Region um einen Stern also, innerhalb derer aufgrund milder klimatischer Verhältnisse Oberflächenwasser in flüssiger Form vorkommen kann.

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Sobald das Weltraumteleskop Kepler einen extrasolaren Gasriesen entdeckt hat, können Astronomen in seinem Umfeld auch nach eventuell vorhanden felsigen Monden suchen, wie sie von den durch derartige Systeme veränderten Gezeitenkräften verraten werden können.

Sollten sich also entsprechende Monde finden, wäre die nächste Frage, ob diese auch eine schützende Atmosphäre aufweisen, die dann durch spektrale Analysen auf ihre möglicherweise lebensfreundliche Zusammensetzung untersucht werden kann. Hierzu müsste bei einem etwa erdgroßen Mond dessen Abstand zu seinem Planeten jedoch groß genug sein, um bei entsprechenden Konstellationen einen Transit des Mondes selbst vor dem Zentralgestirn des Systems beobachten zu können, ohne dass der Planet des Mondes im Wege steht.

Bei ihren Berechnungen konnte Kaltenegger tatsächlich die Vision der "Avatar"-Macher zumindest theoretisch bestätigen, weist das System Centauri A, das im Film die Mondwelt Pandora beheimatet, doch hierzu nahezu ideale Voraussetzungen auf: "Alpha Centauri A ist ein heller, der Erde relativ naher Stern, unserer Sonne sehr ähnlich und erzeugt aus diesem Grund ein entsprechend starkes Signal. Es bräuchte nur etwa eine handvoll beobachteter Transits, um Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxid und etwa Methan auf potentiell vorhandenen Monden wie Pandora etwa mit Hilfe des JWST nachzuweisen."

Noch besserer Voraussetzungen für entsprechende Beobachtungen brächten laut Kaltenegger jedoch lichtschwächere, kleine rote Zwergsterne mit sich, da deren habitable Zone dichter um das Zentralgestirn verlaufe und sich somit die Möglichkeit von Transits der Welten und ihrer Monde deutlich erhöhe.

Zugleich stellen dichtere Umlaufbahnen um Sterne jedoch auch ein Problem für die Lebensfreundlichkeit von Planeten dar, wenn die Gravitationskräfte des Sterns so groß sind, dass sie die Rotation der Planeten zusehends derart verlangsamen, dass es irgendwann zu einer sogenannten gebundenen Rotation kommt und der Planet seinem Muttergestirn irgendwann nur noch immer die gleiche Seite zuwendet, wie dies im Erde-Mond-System der Fall ist. In einem solchen Fall würde die dem Stern zugewandte Seite regelrecht gekocht werden, während die abgewandte Seite in ewig dunkler Eiseskälte erstarren würde.

Exomonde, die einen solchen Planeten umkreisen hätten diese Probleme jedoch nicht. Da sie durch die Gezeitenkräfte des Planeten und nicht durch jene des Zentralgestirns gebunden sind, gäbe es auf ihnen gleichmäßige Tag- und Nachtzyklen, ähnlich wie auf der Erde. Eine Atmosphäre und moderate Temperaturen vorausgesetzt, könnte sich hier also Leben entwickeln.

"Exomonde um extrasolare Gasriesen könnten durchaus lebensfreundlicher sein als ihre erdgroße Felsplaneten oder Super-Erden", so Kaltenegger. "Wir sollten diese Himmelskörper ganz klar im Bewusstsein behalten, wenn es darum geht außerirdisches Leben zu suchen und zu finden."

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