Dienstag, 12. Juli 2011

Deutlich mehr lebensfreundliche Planeten in der Milchstraße

Unser Milchstraße (Illu.): Potentielle Heimat von Milliarden von lebensfreundlichen Welten | Copyright: NASA

Honolulu/ USA - Als "habitable Zone" bezeichnen Astronomen allgemein jene Region um einen Stern, innerhalb derer ein Felsplanet diesen Stern umkreisen muss, um auf seiner Oberfläche gemäßigte Temperaturen, dadurch Wasser in flüssiger Form und dadurch die Grundlage für erdähnliches Leben, aufrecht erhalten zu können. Doch der Begriff der habitablen - also lebensfreundlichen – Zone lässt sich auch auf ganze Galaxien ausdehnen und beschreibt hier dann Regionen, innerhalb derer sich Sterne befinden können, die wiederum von lebensfreundlichen Planeten umgeben sein können. US-Forscher haben nun eine Karte unserer Galaxie, der Milchstraße, veröffentlicht, wie sie die hiesigen habtibalen Zonen aufzeigt und kommen zu dem Schluss, dass etwa 1,2 Prozent der Sterne in der Milchstraße entsprechend lebensfreundliche Planeten aufweisen könnten. Bei geschätzten mehr als schätzungsweise 100 Milliarden Sternen, wäre dies eine beachtliche Anzahl.

Bislang vermuteten Astrobiologen, dass die habitable Zone der Milchstraße einem Torus, also einer Art dreidimensionalen Ring, von 30 Lichtjahren Durchmesser um das galaktische Zentrum herum entspricht. Nach dieser Vorstellung sollten sich also weit außerhalb dieses Torus keine lebensfreundlichen Planeten mehr finden lassen.

In einer aktuellen, vorab auf "arxiv.org" veröffentlichten Studie hat das Team um Michael Gwanlock von der "University of Hawaii" nun jedoch eine neue Karte der habitablen Zone(n) der Milchstraße erstellt, die diese bisherige Vorstellung in Frage stellt und eine weitaus komplexere Struktur als jene des Torus nahe legt.

Wie der "The Physics ArXiv-Blog" (technologyreview.com/blog/arxiv) erläutert, nutzten die Forscher aktuelle Ergebnisse und Erkenntnisse der Suche nach Exoplaneten, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, um die Bewohnbarkeit der Galaxie erneut zu simulieren. Neu für die Vorstellung habitabler Zonen war hierbei unter anderem die Erkenntnis, dass sich Exoplaneten mit sehr viel größerer Wahrscheinlichkeit um Sterne herum bilden, die mehr Elemente schwerer als Helium und Wasserstoff beinhalten (Metallizität).

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"Die ersten Sterne im frühen Universum entstanden alleine aus Wasserstoff und Helium, erzeugten aber am Ende ihres Lebenszyklus, als sie in Form von Supernovae explodierten, schwerere Elemente, die dann die Grundlage für die Entstehung der nächsten Generation von Sternen bildeten. Diese späteren Sterne sind es dann, um die herum die Wahrscheinlichkeit von Planeten sehr viel größer ist und mit ihr auch die Wahrscheinlichkeit für Planeten innerhalb der habitablen Zone um den entsprechenden Stern." Demnach macht es also Sinn, dass solche Sterne vermehrt genau dort entstanden sind, wo es zuvor auch zahlreiche Sternexplosionen (Supernova) gegeben hatte. Diese Eigenschaft trifft vornehmlich auf eine Region in der Nähe (9 Lichtjahre) des galaktischen Zentrums zu.

"Zugleich stellt diese Erkenntnis aber auch ein potentielles Problem dar: Eine Supernova würde Planeten innerhalb der einstigen habitablen Zonen um den Stern vernichten. Zu viele Supernovae reduzieren also wiederum die Wahrscheinlichkeit, dass sich auf entsprechenden Planet könnenen Leben entwickelt haben könnte."

Die Frage, die sich den Forschern nun also stellte, war jene, wie sich diese gegensätzlichen Prozesse - die Entstehungsrate von Planeten, die Anzahl von Supernovae und die zur Entstehung komplexen Lebens notwendige Zeit - ausgleichen.

"Die Antwort liegt laut den Wissenschaftlern in dem Umstand, dass lebensfreundliche Planeten in zunehmender Nähe zum galaktischen Zentrum derart häufig sind, dass selbst dann, wenn viele davon durch Supernovae zerstört werden, weiterhin genügend übrig bleiben und lange genug überdauern, um komplexes Leben (nach irdischen Vorbild) hervorbringen zu können.

Laut dem Modell des Teams um Gwanlock besitzen 2,7 Prozent der Planeten des inneren Teils der Milchstraße lebensfreundlichen Planeten. Hinzu sollte es habitable Planeten aber auch deutlich weiter vom galaktischen Zentrum entfernt geben. Hier, in der äußeren Galaxie, könnten rund 0,25 Prozent der Sterne von lebensfreundlichen Planeten umkreist werden.

Die neuen Werte unterscheiden sich somit deutlich von bisherigen Torus-Modell und bedeuten, dass ein weitaus größerer Anteil an Sternen innerhalb der Milchstraße für die Suche nach lebensfreundlichen Planeten von potentiellem Interesse ist als bislang angenommen. "Wir sagen voraus, dass mehr als 1,2 Prozent aller Sterne (in der Milchstraße) Planeten besitzen, die irgendwann innerhalb der Geschichte der Galaxie komplexes Leben hervorbringen können", so Gowanlock.

Allerdings beinhaltet diese Angabe auch einen Vorbehalt, beinhaltet das Modell doch ebenso die Vorhersage, dass rund 75 Prozent dieser potentiell lebensfreundlichen Planeten ihr Muttergestirn rotationsgebunden umkreisen - ihrem Stern also, wie der Mond der Erde - immer die gleiche Seite zuwenden. Dieser Umstand könnte für die Einschätzung der Lebensfreundlichkeit solcher Planeten ein Problem darstellen, wie es derzeit unter Astrobiologen ebenso heftig wie kontrovers diskutiert wird. Während die dem Stern zugewandte Seite derartiger Planeten also stets sengenden Temperaturen ausgesetzt ist, wäre die abgewandte Seite eisig kalt. Leben, nach irdischen Maßstäben - und gerade hierüber streiten die Experten - könnte sich, wenn überhaupt, also nur in den Grenzregionen zwischen den beiden Hemisphären entwickeln.

Sollte sich das Modell der Forscher also bewahrheiten, so gäbe es in unserer Milchstraße mindestens 1,2 Milliarden (wenn nicht sogar noch deutlich mehr: ...wir berichteten) potentiell lebensfreundliche Planeten, von welchen allerdings 75 Prozent (rund 900.000.000) rotationsgebunden wären. Die Frage, ob auf solchen Planeten Leben möglich ist, wäre dann also auch für die Frage nach der Wahrscheinlichkeit von Leben in unserer Galaxie allgemein von grundlegender Bedeutung.

- Den vollständigen Artikel "A Model of Habitability Within the Milky Way Galaxy" finden Sie HIER

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / arxiv.org / technologyreview.com/blog/arxiv
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