Donnerstag, 24. November 2011

Forscher schlagen Indizes zur Einschätzung erdähnlicher und lebensfreundlicher Planeten und Monde vor

Archiv: Erdähnlicher Exoplanet (Illu.) | Copyright: grenzwissenschaft-aktuell.de

Pullman/ USA - Planetenwissenschaftler haben zwei neue Indizes zur Einschätzung der Erdähnlichkeit und Lebensfreundlichkeit von Planeten und Monden vorgeschlagen, die auch Lebensformen berücksichtigten, die sich von Leben, wie wir es auf der Erde kennen, deutlich unterscheiden könnten.

Während in den kommenden Jahren die Anzahl der Planeten, die um ferne Sterne entdeckt werden, wahrscheinlich mehrere Tausend betragen wird und die Liste dieser Exoplaneten immer länger wird, wird sich die Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems wahrscheinlich mehr und mehr auf die vergleichsweise wenigen Welten konzentrieren, die die erdähnlichsten Bedingungen aufweisen.

Obwohl aufgrund der Tatsache, dass die Erde der bislang einzige bekannte Planet ist, der Leben hervorgebracht hat, diese Vorgehensweise vielen zunächst logisch erscheinen mag, zeigen sich Astronomen um Dirk Schulze-Makuch von der "Washington State University" und Abel Mendez von der "University of Puerto Rico" in Arecibo vorsichtig und halten diese Sichtweise für möglicherweise zu sehr auf das Leben auf der Erde und die Erde selbst fixiert.

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Innerhalb einer internationalen Arbeitsgruppe, bestehend aus Kollegen von NASA, dem "SETI Institute", dem "Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt" (DLR) und den Universitäten von Washington und Texas-El Paso, haben sich die Forscher auf zwei Hauptfragen konzentriert, die die Suche nach außerirdischem Leben antreiben.

"Da wir empirisch wissen, dass die Erde Leben hervorgebracht hat, ist die erste Frage jene, ob erdähnliche Bedingungen auf anderen Planeten entdeckt werden können", so Schulze-Makuch. "Die zweite Frage ist die, ob auf Exoplaneten Bedingungen existieren, die auf die Möglichkeit anderer Formen des Lebens hindeuten - ganz gleich, ob wir diese kennen oder nicht."

In ihrem in der Dezember-Ausgabe des Fachmagazins "Astrobiology" erscheinenden Artikel schlagen die Forscher eine neue Klassifikation für Planeten und Monde vor und haben hierzu zwei neue Indizes entwickelt:

Beim "Earth Similarity Index" (ESI) handelt es sich um einen Index, der Planeten nach ihrer Erdähnlichkeit einstuft. Der "Planetary Habitability Index" (PHI) beschreibt hingegen die Vielzahl chemischer und physikalischer Parameter eines Himmelskörpers, wie sie zumindest theoretisch Leben in extremen und der Erde unähnlichen Formen fördern könnten. Beide Indizes bewerten entsprechende Planeten und Monde in Dezimalschritten auf einer Skala von 0 bis 1.

Laut den Wissenschaftlern stellen diese Indizes ein wichtiges Werkzeug zur Kategorisierung und zur Bestimmung bestimmter Muster aus großen und komplexen Datensätzen dar. Es handelt sich um den bislang ersten Versuch von Wissenschaftlern, die zahlreichen Exoplaneten und Exomonde, von denen Forscher erwarten, dass sie in naher Zukunft entdeckt werden, anhand ihres Potentials für Leben einzustufen.

Bildkomposition des Saturnmondes Titan aus vier Aufnahmen der Cassini-Sonde von 2005 (koloriert). | Copyright: Alan Taylor, NASA

"Lebensfreundlichkeit im weitesten Sinn beschränkt sich nicht nur auf Wasser als Lösungsmittel oder auf einen Planeten, der einen Stern umkreist", erläutern die Forscher in ihrer Studie. "So gibt es beispielsweise Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen (Methan und Ethan) auf dem Saturnmond Titan, die völlig andere Formen des Lebens hervorgebracht haben könnten." Tatsächlich deuten einige Studien zu flüssigen Kohlenwasserstoffen darauf hin, dass auch solche Umgebungen prinzipiell lebensfreundlich sein könnten (...wir berichteten 1, 2, 3). "Auch auf frei im All treibenden Planeten ist es denkbar, dass diese auch ohne Zentralgestirn Formen des Lebens hervorbringen könnten."

Die Autoren der Studie gestehen zugleich jedoch ein, dass der Versuch der Einstufung der Möglichkeit von Leben in gänzlich unbekannter Form, natürlich sehr viel mehr auf Spekulationen beruht, als die Einschätzung vorhandener Ähnlichkeiten mit der Erde. Die Alternative sei jedoch, dass man potentiell lebensfreundliche Welten schlicht und einfach nur deshalb übersieht, weil man sich von den eigenen vorgefertigten Vermutungen zu sehr einschränken lässt.

"Der von uns vorgeschlagene PHI basiert auf chemischen und physikalischen Parametern, die Leben generell förderlich sein könnten. Er basiert auf Faktoren, wie sie prinzipiell und die angedachten kommenden Generationen von Beobachtungsinstrumenten vorausgesetzt, auch aus großer Ferne, in unserem Fall also von Erde aus, entdeckt und nachgewiesen werden können", so die Forscher.

Zu den bislang bekannten Planeten bzw. Monden mit der größten Wahrscheinlichkeit auf jegliche Formen von Leben laut dem "Planet Habitability Index" (PHI) gehören neben die Erde mit dem maximalen PHI-Wert von 1, der Saturnmond Titan mit einem Wert von 0,64; der Mars mit 0,59; der Jupitermond Europa mit 0,49; die den fernen Stern "Gliese 581" umkreisenden Planeten "Gliese 581 g" (0,45), "Gliese 581 d" (0,43) und "Gliese 581 c" (0,41) aber auch aufgrund ihrer festen Kerne und dichten Atmosphären die Gasplaneten Jupiter und Saturn mit einem PHI-Wert von 0,37 sowie unser Nachbarplanet Venus (0,37) und der Saturnmond Enceladus mit 0,35, dessen Eispanzer wahrscheinlich einen gewaltigen Ozean flüssigen Wasser verdeckt (...wir berichteten).

Die laut dem "Earth Similarity Index" (ESI) der Erde (1) am ähnlichsten bislang bekannten Planten und Monde sind die bereits genannten Exoplaneten "Gliese 581g" mit einem ESI-Wert von 0,89, "Gliese 581 d" mit 0,74, "Gliese 581 c" mit 0,70, sowie Mars (0,70) und Merkur (0,60), der Exoplaneten "HD 69830 d" mit 0,60 und "55 Cancri c" (0,56), der Erdmond mit einem Wert von 0.56 und der Exoplanet "Gliese 581 e" mit 0,53.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / wsu.edu / bbc.co.uk / liebertonline.com
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