Sonntag, 18. Januar 2015

Viele erdartige Exoplaneten sind möglicherweise lebensfreundlicher als bislang gedacht


Künstlerische Darstellung eines einen Roten Zwergstern umkreisenden erdartigen Planeten. | Copyright: NASA

Toronto (Kanada) - Bislang galten viele erdartige, Exoplaneten, also Felsplaneten außerhalb unseres Sonnensystems, die ihren Stern vergleichsweise nahe umkreisen, schon von daher eher als kaum lebensfreundlich, da Astrophysiker davon ausgingen, dass sie - ähnlich wie unser Erdenmond in Verhältnis zur Erde - ihren Stern rotationsgebunden umkreisen und diesem somit immer die gleiche Seite zuwenden. Auf diese Weise befände sich eine Seite dieser Planeten in ständiger eisiger Nacht, wodurch das Wasser dieser Planeten, wie in einer Kältefalle, auf dieser dunklen Seite gebunden wäre. Eine Neue Studie kanadischer Astrophysiker stellt diese Vorstellung nun jedoch in Frage. Auf diese Weise könnten nun sehr viel mehr bislang lediglich als "erdartig" geltende Exoplaneten sogar "erdähnlich" sein und damit vielleicht sogar Leben hervorgebracht haben.

Wie das Team um Jérémy Leconte vom Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA) an der University of Toronto aktuell im Fachjournal "Science Express" (DOI: 10.1126/science.1258686) berichtet, könnten viele der bislang als rotationsgebunden geltenden Planeten tatsächlich sehr viel schneller rotieren und auf diese Weise ebenfalls einen erdähnlichen Tag-Nacht-Zyklus aufweisen.


"Sollten unsere Ergebnisse stimmen, so gibt es auf vielen dieser Exoplaneten keine ständigen Tag- und Nachtseiten. Das Wasser wäre also auch nicht in gewaltigen Eisdecken auf den dunklen Seiten gebunden", so Leconte. "Ob die neue Vorstellung besagter exoplanetarer Klimata auch die Fähigkeit dieser Planeten erhöht, Leben hervorzubringen, bleibt aber weiterhin eine offene Frage."


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Zu ihren Schlussfolgerungen kamen die Forscher mittels dreidimensionaler Klimamodelle, anhand derer die Auswirkungen vorhandener Atmosphären auf den untersuchten Exoplaneten auf deren Rotationsgeschwindigkeit untersucht werden konnte. "Eine Atmosphäre ist ein Schlüsselfaktor für die Rotation eines Planeten, dieser Effekt kann sogar so stark sein, dass er die eigentlich mit dem Stern synchrone Rotation übertrifft und den Planeten in einen Tag-Nacht-Zyklus versetzt", so der Astrophysiker.

Im Falle unserer Erde - ein Planet also, mit einer relativ dünnen Atmosphäre - erreicht ein Großteil des Sonnenlichts die Planetenoberfläche, maximiert damit die Erwärmung der Atmosphäre und produziert so ein zunehmend moderates Klima auf dem gesamten Planeten. Durch die von Tag und Nacht und zwischen Äquator und Pol entstehenden Temperaturunterschiede auf der Oberfläche, treibt die solare Erwärmung Winde an, die die Masse der Atmosphäre neu verteilt. Dieser Einfluss könne so bedeutend sein, dass sie die Auswirkung der Gezeitenreibung übersteigt, wie sie von einem Stern auf einen Satelliten wirkt.


"Der Mond zeigt uns immer die gleiche Seite, weil die von der Erde wirkenden Gezeiten Reibung erzeugen, die seine Rotation beeinflusst", erläutert Leconte. "Unser Mond befindet sich in synchroner, bzw. an die Erde gebundener Rotation, da die Dauer einer Umdrehung um seine eigene Achse der Zeit entspricht, die der Mond für eine Erdumrundung benötigt. Aus diesem Grund gibt es auch die sogenannte 'dunkle Seite' des Mondes. Die Gezeiten-Theorie vernachlässigt aber gänzlich die Effekte der Atmosphäre."


Die Autoren der aktuellen Studie berichten, dass sich laut den bisherigen Modell eine große Anzahl bekannter, erdartiger Exoplaneten in einem Zustand der gebundenen Rotation befinden sollten, dass das neue Modell aber darauf hindeutet, dass sie stattdessen einen Tag-Nacht-Zyklus besitzen und die Planeten dadurch sehr viel erdähnlicher sind als bislang angenommen. Die Tagesdauer auf diesen Planeten könnte einigen Erdenwochen bis Monaten entsprechen.


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