Mittwoch, 20. April 2011

Auf Planeten um Doppelsterne könnten schwarze Bäume wachsen

Künstlerische Darstellung dunkler Pflanzen auf einem Planeten in einem Doppelsternsystem | Copyright: Jack O'Malley-James, star.st-and.ac.uk

St. Andrews/ Schottland - Laut einer neuen Studie könnten Pflanzen auf fernen Exoplaneten in Planetensystemen um Mehrfachsterne eher von grauer bis schwarzer Blattfarbe sein - hängt diese doch hauptsächlich von den Eigenschaften des Sonnenlichts ab, welches für die Photosynthese der Pflanze zur Verfügung steht.

"Wenn ein (erdähnlicher) Planet in einem System mit zwei oder mehr Sternen entdeckt wird, stehen dort also auch mehrere Energiequellen für die Photosynthese zur Verfügung", erläutert Jack O'Malley-James von der "University of St. Andrews", der seine Studie jetzt auf dem "Royal Astronomical Society National Astronomy Meeting" in Llandudno in Wales vorgestellt hat.

Bei der Photosynthese nutzen irdische Pflanzen den grünen Farbstoff Chlorophyll in den Blättern, um aus dem Kohlendioxid der Luft und aus dem Wasser des Bodens Nährstoffe aufbauen können.

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Unterschiedliche Temperaturen der Zentralgestirne bedingen auch deren unterschiedliche Farben und somit auch das Licht zur Photosynthese von potentiellen Pflanzen auf den potentiellen Planeten um multiple Sonnen.

Auf der Erde absorbiert das Chlorophyll das Sonnenlicht vor allem im blauen und roten Wellenbereich, da blaues Licht sehr energiereich ist und unsere Sonne rotes Licht in besonders großen Mengen abgibt. Im Gegenzug reflektiert das Chlorophyll in den Pflanzen den Grünanteil des Sonnenlichts und lässt dadurch die meisten Pflanzen und Blätter für das menschliche Auge grün erscheinen.

Auf anderen Planeten, gerade um Mehrfachsterne, bedeutet dies jedoch zugleich, dass Pflanzen nicht automatisch grün sein müssen. Abhängig von den Wellenlängen des zur Verfügung stehenden Lichts könnten außerirdische Pflanzen also auch gänzlich andere Farben aufweisen.

In seiner Studie hat das Team um den Doktoranden O'Malley-James diese Bedingungen für Planeten in Mehrfachsternsystemen simuliert, in welchen sich gemeinsam sonnenähnliche Sterne und roten Zwergsterne umkreisen. Der Grund für die Auswahl gerade dieser Kombination liegt in der Tatsache, dass zum einen bereits Planeten um sonnenähnliche und rote Zwergsterne Sterne bekannt sind und zum anderen Rote Zwerge die wahrscheinlich häufigste Form von Sternen im Universum darstellen. Hinzu sind derartige Binärsysteme in der Regel alt genug, als dass sich auf dortigen Planeten pflanzliches Leben entwickelt haben könnte. "Mehr als 25 Prozent der sonnenähnlichen Sterne und 50 Prozent der Roten Zwerge finden sich in Mehrfachsternsystemen", so die Forscher.

In ihren Simulationen umkreisten die angenommenen erdähnlichen Planeten entweder beide Zentralgestirne oder - für den Fall, dass beide Sterne weit genug voneinander entfernt sind - nur eine der beiden "Sonnen". Hinzu spielten die Forscher auch das Szenario zweier sich naher Sterne und eines weiter entfernten Sterns in einem Dreifachsystem durch.

Auch auf der Erde gibt es Pflanzen, die eine größere Bandbreite der Frequenzen des Sonnenlichts absorbieren und aus diesem Grund nahezu grau bis schwarz erscheinen. | Copyright: Jack O'Malley-James, star.st-and.ac.uk

"Unsere Simulationen legen nahe, dass Planeten in Mehrfachsystemen möglicherweise exotische Formen von Pflanzen wie wir sie auf der Erde kennen, beherbergen könnten", so O'Malley-James und führt aus: "Pflanzen um einen lichtschwachen Roten Zwerg könnten zum Beispiel für unsere Augen schwarz erscheinen, da sie Frequenzen des gesamten Lichtspektrums absorbieren, um dadurch so viel Energie wie möglich nutzen zu können. Sie könnten auch in der Lage sein, infrarote oder ultraviolette Strahlung zur Photosynthese zu nutzen. Planeten die zwei sonnenartige Sterne umkreisen wären wahrscheinlich aufgrund starker Sonneneruptionen enorm hoher schädlicher Strahlung ausgesetzt, was dazu führen könnte, dass die Pflanzen ihren eigenen UV-Schutz oder photosynthetische Mikroorganismen, die auf plötzliche solare Ausbrüche individuell reagieren können, erzeugen."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ras.org.uk / star.st-and.ac.uk
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