Montag, 8. August 2011

Komplexes Leben auf Planeten auch ohne große Monde möglich

Archiv: Vollmond über der Karlsaue | Copyright: Sebastian Voltmer, weltraum.com

Moscow/ USA - Fraglos hat der Mond eine stabilisierende Wirkung auf die Position der Erdachse. Ob jedoch große Monde wie bislang angenommen, jedoch auch notwendig für die Entstehung und Entwicklung von komplexem Leben auf einem Planeten sind, haben Wissenschaftler nun überprüft und kommen zu einem überraschenden Ergebnis, das die Wahrscheinlichkeit für lebensfreundliche stabile Klimata auf fernen erdartigen Planeten mit einem Mal massiv ansteigen lässt.

Ohne den Mond, so die bisherige Vorstellung, würde die Erdachse um bis zu 85 Grad schwanken, sodass die Sonne nicht mehr wie bei Null Grad Abweichung direkt über dem Äquator, sondern unmittelbar über einem der Polen stehen würde.

Zwar ist die Achsenstabilität eines Planeten tatsächlich von großer Bedeutung für die Entstehung von Leben, da mit starken Schwankungen der Achse auch starke Schwankungen des Klimas auf dem Planeten einhergehen würden, die dann auch die Entwicklung komplexer Lebensformen behindern könnten.

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Neue Simulationen der Planetenneigung (Obliquität) auch ohne einen großen Mond durch Wissenschaftler um Jason Barnes von der "University of Idaho" haben nun jedoch gezeigt, dass die Schwankung der Planetenachse lediglich 10 Prozent betragen würde. Ihre Ergebnisse haben die Forscher aktuell auf einem Treffen der "American Astronomical Society" (AAS) vorgestellt und kommen zu dem Schluss, dass große Monde keine Grundvoraussetzung für die Lebensfreundlichkeit von fernen erdartigen Planeten sind.

Planetenachsen rotieren aufgrund der Schwerkraftanziehung ihrer Sterne während zehntausender Jahre wie ein Kreisel und obwohl das Schwerkraftzentrum immer gleich bleibt, verändert sich die Ausrichtung der Achsenneigung (Präzession).
In ähnlicher Weise neigt sich damit auch die Ausrichtung der Umlaufbahnebene eines Planeten. Verlaufen beide synchron, so führt diese Kombination dazu, dass die Planetenneigung besonders chaotisch variiert.

Am Beispiel der Erde hat der vergleichsweise große Mond und seine Schwerkraft eine stabilisierende Wirkung, da er die rotierende Achsenneigung antreibt und so dafür sorgt, dass diese nicht mit der Ausrichtung der Umlaufbahnebene übereinstimmt und so das System stabilisiert.

Wie das "Astrobiology Magazin" der NASA berichtet, schätzten Wissenschaftler bislang, dass nur rund ein Prozent aller erdartigen Planeten einen großen Mond besitzen und der Rest aus diesem Grund wahrscheinlich starke Schwankungen der Planetenneigung durchlaufen.

Die neuen Daten zeigen nun jedoch, dass der Erdmond zwar für Stabilität der Erde sorgt, dass aber auch die Anziehungskraft anderer, die Sonne umkreisender Planeten - besonders die des Gasriesen Jupiter - die Erde vor zu starken Schwankungsbewegungen bewahren würde, da sie die grundsätzliche Ausrichtung der Ebene des Sonnensystems mitbestimmen.

Ohne einen Mond würde die Erdachse wahrscheinlich lediglich zwischen 20 und 20 Prozent variieren - und das im Laufe von einer halben Milliarde Jahren. Doch auch, wenn dies angesichts der zuvor vermuteten bis zu 85 Prozent Abweichung vergleichsweise wenig erscheint, streichen die Forscher hervor, dass schon eine Veränderung von ein bis zwei Prozent zur Entstehung von Eiszeiten führen kann.

Für die Entstehung und Entwicklung von Leben sei eine Neigung von 10 Prozent jedoch grundsätzlich kein größeres Problem. Zwar hätte dieser Vorgang Auswirkungen auf die Evolution, würde intelligentes Leben jedoch nicht unterdrücken. Zudem sei zu Bedenken, dass Jupiter, wäre er der Erde Näher als in unseren aktuellen System, sich derart auswirken würde, dass gerade der Mond statt zu eine Stabilisierung zu einer noch stärkeren Schwankung der Achsenausrichtung führen würde: "Ein Mond kann also ebenso stabilisierend wie destabilisierend auf seinen Planeten wirken. Es hängt alles ganz vom Aufbau des sonstigen Planetensystems ab.", so Barnes.

Hinzu errechneten die Forscher, dass Planeten mit einer Umlaufbewegung, die entgegengesetzt zur Rotationsbewegung ihres Zentralgestirns verläuft, kleineren Schwankungen ausgesetzt sind als jene, die ihren Stern in gleicher Richtung wie dessen Drehbewegung umkreisen und dies trotz angenommener großer Monde. "Sollte dies zutreffen und die Ausrichtung der Umlaufbewegung von Planeten zufällig und durch Einschläge großer Himmelskörper entsteht, so hätten rund 50 Prozent aller Planeten nur geringe Probleme mit stärkeren Schwankungen ihrer Planetenneigung", erläutert Barnes.

Gemeinsam mit der hohen Wahrscheinlichkeit weiterer großer (Gas-)Planeten in anderen Planetensystemen bedeuten die neuen Erkenntnisse der Forscher, dass wesentlich mehr erdähnliche Exoplaneten eine wichtige Voraussetzung für die Entstehung von Leben vorweisen als bislang gedacht. Während nun eine 50-prozentige Chance für die Entstehung besteht, gingen frühere, auf der Vorstellung der Notwendigkeit großer Monde beruhende Modelle von einer Wahrscheinlichkeit von gerade einmal einem Prozent für die Aufrechterhaltung konstanter Klimabedingungen auf fernen Welten aus. "Ein großer Mond kann einen Planeten stabilisieren. In den meisten Fällen ist er allerdings nicht notwendig."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov
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