Rote Zwergsterne bedrohen Leben auf ihren Planeten

Massive Sonneneruptionen auf Roten Zwergen bedrohen mögliches Leben auf ihren Planeten (Illu.) | Copyright: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Baltimore/ USA - Bislang galten Vertreter des häufigsten Typus von Sternen, sogenannte Rote Zwerge aufgrund ihres relativ hohen Alters von meist mehr als 10 Milliarden Jahren als hoffnungsvolle Kandidaten für Leben auf potentiellen diese Zwergsterne umkreisenden Planeten. Eine neue Studie kratzt nun jedoch an diesem lebensfreundlichen Image und vermutet, dass auffallend häufige und gewaltige Eruptionen dieser fernen Sonnen potentiellem Leben auf ihren Planeten schaden könnten.

Eine Analyse des Lichts von rund 215.000 Roten Zwergen, der am meisten vorkommenden Art von Sternen in unserer Galaxie, durch Wissenschaftler um Rachel Osten vom "Space Telescope Science Institute" und Adam Kowalski von der "University of Washington" hat gezeigt, dass auf diesen Sternen Sonneneruptionen in allen Größenordnungen vergleichsweise häufig sind. Ihre Ergebnisse haben die Forscher aktuell auf dem Jahrestreffen der "American Astronomical Society" erstmals präsentiert.

Besonders vor dem Hintergrund der erst kürzlichen Entdeckung, wonach es deutlich mehr Rote Zwerge im Universum gibt als bislang angenommen (...wir berichteten) und Forscher damit auch eine gestiegene Wahrscheinlichkeit von außerirdischem Leben auf Planeten um die alten Sterne verbanden, ist die neue Studie von Bedeutung.

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Die bei den zahlreichen Eruptionen entfesselten geladenen Partikel könnten auf den die roten Zwergsterne umkreisenden Planeten mit potentiell vorhandenen Atmosphären reagieren, wenn sie etwa darin enthaltenes Ozon zerstören und damit die Oberfläche starker ultravioletter Strahlung, Röntgenstrahlung und anderen geladenen Partikeln aussetzen, wie sie DNA und somit Lebensformen nach irdischem Vorbild schädigt.

In den Daten des Hubble-Weltraumteleskops fanden die Forscher alleine in einer kleinen Himmelsregion in nur sieben Nächten mehr als 100 hochenergetische Eruptionen, sogenannte Flares (chromosphärische Eruptionen). Einige davon waren sogar derart stark, dass sie die Helligkeit ihrer Sterne kurzfristig um bis zu 10 Prozent erhöhten. Die durchschnittliche Dauer der beobachteten Ausbrüche lag bei 15 Minuten und einige Sterne produzierten sogar mehrere Flares zur gleichen Zeit. Im Vergleich zu unserer Sonne, deren Sonnenflecken die Oberfläche nur zu rund einem Prozent bedecken, nehmen diese Aktivitätszonen auf den deutlich kleineren Roten Zwergen teilweise bis zu 50 Prozent der Oberfläche ein.

"Derart gewaltige Ausbrüche bedeuten für mögliches Leben auf Planeten im Umfeld dieser Sterne nichts Gutes", zitiert die BBC den Experten für Exoplaneten Geoff Marcy von der "Universty of California". Tatsächlich scheinen also gerade die am häufigsten vorkommenden Sterne gleichzeitig auch eine große Bedrohung für Leben auf ihren Planeten darzustellen.

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3. Dezember 2010

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / hubblesite.org / astro.washington.edu / bbc.co.uk

Studie: Interstellare Reisen erst ab 2200 realisierbar

Archiv: Holzschnitt von C. Flammarion aus dem Jahre 1888 | Copyright: gemeinfrei

Cambridge/ USA - US-Wissenschaftler haben die Menge an Energie, wie sie für eine Reise zu einem fernen Planetensystem notwendig wäre, neu berechnet und gehen anhand dieser Daten davon aus, dass eine solche interstellare Reise nicht vor dem Jahr 2200 möglich sein wird.

Für den Studienleiter Marc Millis, ehemaliger Chef des "Breakthrough Propulsion Physics Project" der NASA, ist die Frage, wie schnell die Menschheit eine Reise zu Planeten jenseits des Sonnensystem antreten kann, von besonderer Bedeutung - ist er doch Gründungsmitglied der "Tau Zero Foundation", einer Organisation die Forschungen für zukünftige interstellare Weltraumreisen betreibt.

Gerade vor dem Hintergrund der Geschwindigkeit, mit der Astronomen derzeit immer neue Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, entdecken, stelle sich zusehends die Frage nach einer Forschungsmission in ein fernes, möglicherweise sogar lebensfreundliches Planetensystem.

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Das Hauptproblem einer solchen Reise liegt vornehmlich in den gewaltigen Entfernungen, die es von der Erde aus zurückzulegen gilt. Es wäre also notwendig Antriebssysteme zu nutzen, die bisherige Geschwindigkeiten deutlich übersteigen, wie sie jedoch gleichzeitig erwartungsgemäß auch mit höheren Kosten und Energiebedürfnisse einer derartigen Mission einhergehen würden.

Bislang wurden derartige Berechnungen auf der Grundlage der aktuellen Steigerung der technisch möglichen Geschwindigkeiten und finanziellen Möglichkeiten erstellt. Millis hingegen hat in seiner Studie einen neuen Ansatz verfolgt und die etwa bei Shuttle-Starts aufgewendete Energiemenge in ein Verhältnis zum jährlichen landesweiten Energieverbrauch der USA gesetzt, danach diese Erfahrungswerte extrapoliert und somit für zwei unterschiedliche Arten
von Missionen den notwendigen Energieaufwand errechnet.

Ein erstes Modell basiert auf der Vorstellung von 500 Ausgangspersonen, die in einem Flug ohne Wiederkehr, sozusagen als Kolonialisten zu den Sternen aufbrechen würden. Pro Individuum müsse mit einem Gewicht des Raumschiffs von 50 Tonnen und etwa 1000 Watt gerechnet werden. Insgesamt wurde das Raumschiff also mehr als 250.000 Tonnen wiegen.

Grafische Konzeptstudie eines Interstellaren Raumschiffs mit einem sog. Bussardkollektor | Copyright: NASA

Hierzu müsste der Raketenantrieb eines entsprechenden Raumschiffs laut Millis, 10 hoch 18 Joule (4,8 Exajoule bzw. 4,8 Trillionen Joule) erbringen. Im Vergleich dazu benötigt der Start eines heutigen Space Shuttle 10 noch 13 Joules (zwölf Terajoule) nur einen geringen Bruchteil. Derartige Energiemengen stünden laut Millis Berechnungen nicht vor dem Jahre 2196 zur Verfügung.

Millis zweite Modell-Mission besteht hingegen aus einer unbemannten Sonde, die das dem Sonnensystem nächstgelegenen potentielle Planetensystem "Alpha Centauri", rund 4 Lichtjahre von der Erde entfernt, in etwa 71 Jahren erreichen soll.


Ein solches Raumschiff könnte etwa drei Mal kleiner sein, als das angedachte Generationenschiff der Kolonialisten - würde also für die Reise eigentlich auch entsprechend weniger Energie benötigen. 
Da die Raumschiffe aber nicht nur etwa die Hälfte der Reisestrecke in Richtung ihres Zielortes beschleunigen müssen, sondern während der zweiten Hälfte auch wieder Energie für den Abbremsvorgang benötigen, läge der Energieaufwand der unbemannte Sonde schlussendlich sogar bei 10 hoch 19 Joules (23 Exajoule). Warum ein solches Manöver in der Studie nicht auch auf das bemannte Generationenraumschiff angewendet werden muss, geht aus der Studie nicht hervor. Somit stünde für eine solche Mission erst ab 2463 die notwendige gewaltige Energiemenge zur Verfügung.

Selbst wenn wir also schon bald lebensfreundliche und erdähnliche Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdecken, dürfte es noch viele weitere Jahre dauern, bis wir dieser Welten auch selbst aus der Nähe betrachten können. Zumindest die "Tau Zero Foundation" (tauzero.aero) arbeitet jedoch weiterhin daran, diese Wartezeit möglichst zu verkürzen.

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