Mittwoch, 12. September 2012

Extremophile Lebensformen könnten auch auf Planeten mit stark exzentrischen Umlaufbahnen existieren


Schaubild: Ein hypothetischer Planet mit stark exzentrischer Umlaufbahn bewegt sich auch durch die "habitable Zone" seines Sterns und könnte während dieser Zeit auch nach irdischen Maßstäben lebensfreundlich sein (Illu.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Pasadena (USA) - Trotz alternativer Modelle, gilt die sogenannte habitable Zone, also jene Abstandregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Oberflächentemperaturen Wasser in flüssiger Form und damit die Grundlage des Lebens existieren kann, den meisten Astrobiologen immer noch als Grundvoraussetzung dafür, dass auf einem Planeten Leben nach irdischem Vorbild entstehen kann. Eine neue Studie von NASA-Wissenschaftlern wirft dieses Konzept zwar nicht über den Haufen, sieht aber dennoch gute Chancen für sogenannte extremophile Lebensformen auf Planeten mit stark exzentrischen Umlaufbahnen, die den Planeten immer nur für einen Teil der Orbitstrecke durch die "grüne Zone" führen.

Das Team um die Exoplaneten-Wissenschaftler Stephen Kane und Dawn Gelino vom Exoplanet Science Institute der NASA am California Institute of Technology (CalTech) haben eine Quelldatenbank mit dem Titel "Habitable Zone Gallery" erstellt, in der die Ausdehnung und Entfernung der habitablen Zonen mitsamt der bislang bestätigten Planeten und deren Umlaufbahnen eines jeden bislang bekannten Exo-Planetensystems dargestellt werden.

Wie die Forscher vorab auf arxiv.org und dann im Fachmagazin "Astrobiology" erläutern, weisen nicht alle Exoplaneten annähernd kreisrunde Umlaufbahnen um ihre Sterne auf, sondern umkreisen diese auf teilweise stark exzentrischen, also elliptischen Umlaufbahnen. Diese führen den Planeten nicht nur an seinen Stern heran sondern größtenteils auch von diesem hinweg bis hin zu weit entfernten Positionen.

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"Solche Planeten verbringen jedoch zumindest eine bestimmte Zeit innerhalb der habitablen Zone ihre Sterns", erläutert Kane. "Somit haben wir es also mit Planeten zu tun, die für kurze Zeit zwischen langen kalten Wintern erwärmt werden und dann wieder für lange Zeit zufrieren, oder es gibt auf diesen Planeten immer wieder kurze Perioden, während derer es dort richtig heiß wird."

Auch wenn sich derartige Planeten deutlich von der Erde unterscheiden, so müsse dies jedoch noch nicht bedeuten, dass auf ihnen kein außerirdisches Leben möglich ist, so die Forscher weiter. "Wissenschaftler haben mikroskopische Lebensformen gefunden, die auf der Erde unter allerlei Extrembedingungen existieren und gedeihen können", so Kane. "Einige dieser Organismen können ihren Stoffwechsel nahezu vollständig herunterfahren, um etwa lange und extreme Kälteperioden zu überstehen. Von anderen wissen wir, dass die hingegen extremer Hitze unbeschadet widerstehen können, wenn sie nur eine Schutzschicht aus Fels oder Wasser vorfinden."

Die Untersuchungen der Forscher legen zudem nahe, dass die habitablen Zonen um ferne Sterne größer sein können als bislang vermutet und dass Planeten zwar für Menschen unwirtlich wären, nicht aber für andersartige sogenannte extremophile Lebewesen wie Flechten und Bakterien. "Auch auf der Erde hat sich das Leben unter Bedingungen entwickelt, die deutlich strenger waren als heute", so Kane. Zudem könnte Leben auch auf anderen Himmelskörpern wie etwa Monden rund um Gasriesen existieren: "Es gibt einen Vielzahl solcher großer Gasplaneten jenseits des Sonnensystems und vielleicht haben alle diese Gasriesen Monde wie jene in unserem Sonnensystem. (...) Ein Mond eines Planeten, der zumindest teilweise oder gar fortwährend seinen Stern innerhalb dessen habitabler Zone umkreist, kann ebenfalls lebensfreundlich sein."

Als Vergleich nennt Kane den größten der Saturnmonde Titan. Trotz einer dichten Atmosphäre befinden sich Saturn und damit auch Titan viel zu weit von der Sonne entfernt, um Leben nach irdischen Vorstellungen auf der Oberfläche des Mondes zu ermöglichen. "Würde man Titan jedoch näher in Richtung Sonne verschieben, so gäbe es dort genügend Wasserdampf um damit beste Voraussetzungen für erdartiges Leben zu haben."

Zugleich gestehen die Forscher aber auch ein, dass unser derzeitiges Wissen über die Lebensfreundlichkeit der bislang entdeckten Exoplaneten noch sehr eingeschränkt ist: "Es st schwierig, etwas über einen Planeten auszusagen, wenn man nichts oder nur sehr wenig über seine Atmosphäre weiß. So erfahren sowohl die Erde als auch die Venus einen Treibhauseffekt. Auf der Venus hat dieser jedoch unkontrollierbare Ausmaße angenommen und den Planeten zu einem der heißesten Orte im Sonnensystem gemacht. Ohne Analogien in unserem Sonnensystem ist es schwierig, genau zu wissen, wie ein lebensfreundlicher Mond oder ein lebensfreundlicher Planet mit exzentrischer Umlaufbahn wirklich aussehen könnten."

Derzeit arbeiten die Forscher dennoch an einer Methode, mit der die bislang bekannten Exoplaneten als Kandidaten für extremophiles Leben oder lebensfreundliche Monde kategorisiert werden könnten. "Aufgrund der Vielzahl von exzentrisch umlaufenden Planeten und Gasriesen außerhalb des Sonnensystems, ist es wahrscheinlich, dass wir noch einige Überraschungen erleben werden, wenn wir damit beginnen, diese auf ihre potentielle Lebensfreundlichkeit hin zu untersuchen."

- Die "Habitable Zone Gallery" finden Sie HIER
- Die aktuelle Studie finden Sie HIER


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Quelle: NASA
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