Künstlerische Darstellung zweier Exomonde - einer davon erdähnlich - auf ihrer Umlaufbahn um den Mutterplaneten. | Copyright: R. Heller, AIP
Potsdam (Deutschland) - Auf der Suche nach einer zweiten Erde im Universum haben Astronomen zusehends auch Monde um Planeten außerhalb des Sonnensystems ins Visier genommen. Welche Bedingungen erfüllt sein müssen, um Leben auf diesen sogenannten Exomonden zu ermöglichen, zeigt eine aktuelle Studie deutscher und US-amerikanischer Wissenschaftler auf.
Wie René Heller vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und Rory Barnes von der Universität Washington und dem NASA Astrobiology Institute aktuell im Fachjournal "Astrobiology" berichten, gibt es die größte Wahrscheinlichkeit für Leben nach auf erdgroßen Monden um jupiterähnliche Gasriesen.
Bislang sind rund 850 extrasolare Planeten - also Planeten außerhalb des Sonnensystems - bekannt, jedoch handelt es nur bei einem Bruchteil dieser "Exoplaneten" um Himmelskörper mit einer festen Oberfläche und noch weniger davon sind zumindest nach irdischer Vorgabe möglicherweise lebensfreundlich. Um derart lebensfreundliche Bedingungen nach irdischem Vorbild aufweisen zu können, müssen Planeten ihren Stern innerhalb der sogenannten "habitablen Zone" umkreisen, denn nur in diesem Abstandsbereich ist eine moderate Aufheizung des Planeten, damit lebensfreundliche Temperaturen und vor allem Wasser in flüssiger Form möglich. Bei dem Großteil der bislang entdeckten Exoplaneten handelt es sich jedoch um Gasriesen.
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Etwa 100 dieser Gasplaneten umkreisen ihren Stern jedoch ebenfalls innerhalb der habitablen Zone. Vor diesem Hintergrund haben sich Heller und Barnes mit der Frage beschäftigt, ob erdgroße Monde dieser Gasriesen bewohnbar sein könnten.
"In vielerlei Hinsicht", so die Forscher, "werden sich die klimatischen Voraussetzungen auf Exomonden fundamental von denen auf Exoplaneten unterscheiden, da Exomonde, analog zum Erdmond, ihrem Planeten stets dieselbe Seite zuwenden". Auch dass Monde anders als Planeten zwei Lichtquellen am Himmel haben, habe Einfluss auf das Klima und damit die Lebensfreundlichkeit der Trabanten.
So könnte die Einstrahlung eines jupitergroßen Planeten Nächte auf seinen Monden taghell machen, solange man sich auf der dem Planeten zugewandten - der sogenannten "proplanetaren" - Seite des Mondes befindet. In der Mittagszeit würde es zudem zur "täglichen Sonnenfinsternis" kommen, wenn sich der Planet vor den Stern schiebt und seinen Mond in Finsternis taucht. Auf der Rückseite solcher Monde - der "antiplanetaren" Hemisphäre - gäbe es hingegen während des Umlaufs des Trabanten um den Planeten zeitweise überhaupt keine Einstrahlung.
Ein weiteres Kriterium für die Habitabilität von Monden ist zudem das Phänomen der Gezeitenheizung. Exomonde sind durch Gezeiten an ihre Planeten gekoppelt und werden dadurch einen sehr viel kürzeren Tag-Nacht-Rhythmus als die Planeten selbst haben. "Die Gezeitenheizung wird durch die Nähe des Mondes zu seinem Planeten bestimmt. Monde, die ihren Planeten sehr nahe sind, werden durch Gezeiten extrem aufgeheizt und somit unbewohnbar." Für erdgroße, lebensfreundliche Monde haben die Wissenschaftler daher einen Mindestabstand vom Mutterplaneten hergeleitet, den sie - in Analogie zum Konzept der habitablen Zone - als "habitable Kante" bezeichnen. Damit kann zukünftig nun auch die Bewohnbarkeit von Exomonden bewertet werden.
Die erste Entdeckung eines Exomondes könnte in nicht allzu ferner Zukunft gelingen. Mit seiner extrem hohen Empfindlichkeit kann das 2009 gestartete NASA-Weltraumteleskop Kepler prinzipiell auch erdgroße Monde um Gasriesen aufspüren. Seit 2012 läuft die erste exklusive Kampagne zur Suche nach Exomonden mit Kepler.
Mit ihrer Einschätzung stützen die beiden Wissenschaftler zudem auch frühere Überlegungen und Studien über die Bewohnbarkeit von Exomonden und auch die erst kürzlich geäußerte Vermutung von Astro- bzw. Exobiologen, nach der die Trabanten anderer Planeten als die wohlmöglich wahrscheinlichsten potentiellen Heimatwelten außerirdischen Lebens einstufen (...wir berichteten, s. Links).
WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Entdeckung von 15 Exoplaneten in habitablen Zonen um ferne Sterne stützt Vermutung über Exomonde als wahrscheinliche Heimatwelten außerirdischen Lebens 9. Januar 2013
Studie: Ferne Monde könnten die ersten direkt sichtbaren lebensfreundlichen Welten sein 15. Oktober 2012
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Quelle: aip.de
