Donnerstag, 27. Februar 2014

Studie über die Entwicklung lebensfreundlicher Planeten


Im Vergleich: Erde und Super-Erde wie Kepler-62e. | Copyright: H. Lammer/NASA

Wien (Österreich) - In einer aktuellen Studie haben sich österreichische Wissenschaftler der Frage nach der Entwicklung lebensfreundlicher Planeten gestellt und zeigen auf, warum die Planetenentstehung und der dabei eingefangene Wasserstoff dafür verantwortlich sind, ob sich auf Planeten erdähnliche und damit lebensfreundliche Bedingungen entwickeln.

Wie die Forscher um Dr. Helmut Lammer vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften aktuell im Fachjournal "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" (DOI: 10.1093/mnras/stu085) berichten, untersuchten sie im Detail die Ansammlung von Wasserstoff aus dem protoplanetaren Nebel um Planeten, die sich innerhalb der habitablen Zone (HZ) eines sonnenähnlichen Sterns befinden. Die "habitable Zone" beschreibt jene Abstandregion innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit Wasser in flüssiger Form - und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens - auf seiner Oberfläche existieren kann.


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In ihrer Studie berechneten die Forscher die Flucht von Wasserstoff in den Weltraum durch die hohe extreme ultraviolette Strahlung (EUV) während der frühen aktiven Entstehungsphase eines Sterns. Wie sich zeigte, fangen frühe Planeten mit erdähnlichen Dichten und Massen kleiner als 0,5 Erdmassen nicht viel Gas aus der Scheibe einf. Planeten mit etwa einer Erdmasse können hingegen eine beträchtliche Menge an Gas ansammeln, aber im Laufe der folgenden 100 Millionen Jahre meist auch wieder in den Weltraum verlieren, da der EUV-Fluss dann bis zu 100-mal höher ist als bei der heutigen Sonne.


Schwerere Planeten wie Super-Erden enden aber sehr wahrscheinlich als Mini-Neptune. "Wir haben herausgefunden, dass Super-Erden wie Kepler-62e und 62f, die sich innerhalb der HZ ihres Sternes befinden, riesige Mengen an Wasserstoff einfangen können, aber nur einige Prozente im Laufe von Milliarden Jahren verlieren", fasst Lammer die wichtigsten Resultate der Studie zusammen. "Der Oberflächendruck ist mehrere 100-mal höher als auf der Erde. Daher werden solche Planeten nicht lebensfreundlich sein, auch wenn sie sich in der HZ befinden." Die Entdeckung von Super-Erden mit geringen Dichten unterstützt diese Erkenntnis.


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Quelle: oeaw.ac.at
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