Orphan Planets: Es ist ein hartes Leben

Stell dir das einmal vor, eine Szene, die kein denkendes Wesen kennt, obwohl sie alle paar Wochen irgendwo in der Milchstraße spielen könnte:

Du bist auf der geronnenen, heißen Oberfläche einer neugeborenen Welt; ein unbekannter Cousin der Erde, nur wenige Millionen Jahre alt. Die Landschaft ist ein schwülstiger, fulminanter Wirrwarr aus weichem Gestein, so steril wie der Weltraum selbst.

Wenn jemand in den Nachthimmel blicken könnte, würden sie eine dunkle Schale sehen, die von harten, hellen Punkten durchsetzt war. Die Punkte sind Geschwisterwelten - neue Planeten in verschiedenen Gestationsstadien, die durch die viskose Gasscheibe und den klumpigen Staub rasen, der ihnen Substanz und Form gegeben hat.

Plötzlich und zufällig findet eine nicht so unwahrscheinliche Begegnung statt. Die Flugbahn eines anderen Objekts, eines Wurfgefährten, kreuzt in der Nähe. Seit einigen Tagen segelt der zweite Planet weit über den Himmel: still und gefährlich.

Es gibt keine tatsächliche Kollision; kein katastrophales Zerbrechen von entstehenden Welten. Aber die gravitative Interaktion während dieser kurzen Begegnung verändert die Bewegung beider Objekte; einen beschleunigen und den anderen verlangsamen. Und jetzt entfaltet sich ein entmutigendes Ereignis, obwohl diese Welt keine Augen hat, es zu sehen. Durch Zufall aus dem Sonnensystem seiner Geburt ausgeworfen, rutscht der Planet in den Weltraum. Jede Stunde, die Sonne, die versprochen hatte, ihre Oberfläche für Milliarden von Jahren zu erwärmen, tritt um weitere fünfzigtausend Meilen zurück. In nur einem Jahrzehnt schrumpft der Stern zu einem Lichtpunkt, der von anderen Sternen des Himmels nicht mehr zu unterscheiden ist. Die Oberfläche des Planeten kühlt ab, seine Atmosphäre kondensiert, fällt und staut sich in gefrorenen Drifts. Dies ist eine Waisenwelt, die ohne Ziel in der betäubenden, kalten Wüste des Weltraums wandert.

Obwohl es unbeabsichtigt aus dem Müll geworfen wurde, könnte das unfreiwillige Exil dieses Planeten ein häufiges Schicksal für neugeborene Welten sein. Doug Lin, ein Astronom an der Universität von Kalifornien in Santa Cruz, sagt: "Ich habe den Eindruck, dass Waisenplaneten zahlreich sein könnten. Es gibt bereits indirekte Beweise, dass Jupiter-große Welten aus einigen der extrasolaren Planetensysteme ausgestoßen wurden im letzten Jahrzehnt. Der Hinweis ist, dass große Planeten in diesen Systemen oft stark elliptische Umlaufbahnen haben. " Riesenwelten in eiförmigen Umlaufbahnen sind vermutlich die Objekte, die zurückblieben, als ein planetarer Fenderbender stattfand.

"Sie haben diese Situation in unserem Sonnensystem nicht. Wir haben Glück, weil Jupiter - der eine Umlaufbahn mit geringer Exzentrizität hatte - die anderen Planeten in ähnliche nahezu kreisförmige Umlaufbahnen gestoßen hat, wo sie nicht eindringen sich gegenseitig ", bemerkt Lin.

Aber stellen Sie sich ein System vor, in dem sich kein Jupiter-großer Planet bildet, einfach wegen eines Mangels an Rohmaterial. Selbst in diesem Fall könnte es immer noch genügend Ressourcen geben, um irdische und kleinere Welten zu bauen. Einige davon werden sich unweigerlich in Entfernungen zwischen 0,5 und 1 Milliarde Meilen vom Stern bilden (der Bereich der Umlaufbahnen, der von Jupiter und Saturn in unserem eigenen Sonnensystem abgesteckt wird). Bei diesen Entfernungen sind die Orbitalgeschwindigkeiten ungefähr 10 Meilen pro Sekunde. Das ist langsam genug, dass eine Gravitationsbegegnung leicht die 4 zusätzlichen Meilen pro Sekunde hinzufügen kann, die ein relativ schweres Objekt aus dem Sternensystem entfernen würden. (Für die numerisch Gesinnten sind die Fluchtgeschwindigkeiten um 41% höher als die Orbitalgeschwindigkeiten.)

Wie oft passiert das? "Ich weiß nicht, welcher Teil der Planeten rausgeworfen wird", gibt Lin zu. "Aber ich würde mir vorstellen, dass der Bruchteil wahrscheinlich ziemlich hoch ist; in der Tat wäre ich nicht überrascht, wenn es 50% wäre."

Wenn das der Fall ist, dann Waisenplaneten könnten zahlreicher sein als Sterne! Allein in unserer eigenen Galaxie gäbe es Hunderte von Milliarden dieser wandernden Welten.

Das ist eine Menge fehlgeleiteter Immobilien, und so stellt sich natürlich die Frage, ob es auf diesen beduinischen Leichen Leben geben könnte, da sie einen großen Teil aller Planetenanbauflächen ausmachen könnten. Auf den ersten Blick könnte man annehmen, dass es nicht viel Hoffnung gibt. Im Weltraum ist kostbare Energie verfügbar, um entweder einen Ozean zu erwärmen oder die für den Stoffwechsel erforderlichen Kalorien bereitzustellen. Auf der Erde treibt Sonnenlicht schließlich das meiste Leben an. Fast ein Kilowatt Leistung trifft auf jeden Quadratmeter der Landschaft an einem sonnigen Tag. Im interstellaren Raum, wo die Sterne weit entfernt und schwach sind, ist der Energiefluss milliardenfach geringer.

Tatsache ist, dass alle Oberflächenozeane auf einem Waisenplaneten härter einfrieren werden als eine Granit-Arbeitsplatte, und die Photosynthese wird kein Ansporn sein. Aber bedenken Sie, dass das Leben auf der Erde vielleicht aus dem überhitzten Wasser der Tiefseeabflüsse stammt - und sicherlich noch immer existiert. Das schlammige Wasser, das aus diesen brodelnden Spalten sprudelt, wird durch Hitze aus dem Inneren zum Kochen gebracht - Hitze, die größtenteils von der Geburt der Erde übrig bleibt. Nach mehr als vier Milliarden Jahren ist unser Planet innen noch warm. Mars, eine kleinere Welt, hat sich weitgehend abgekühlt. Es gibt keine beweglichen Platten oder aktiven Vulkane auf dem Roten Planeten. Es ist entspannt.

Aber klar, für die sperrigeren Waisenplaneten - die erdähnlich oder größer sein könnten - würde die unterirdische Energie zur Unterstützung des Lebens Milliarden von Jahren dauern. Sie können sich also gut vorstellen, dass die Oberfläche aller Ozeane auf diesen Welten zwar festes Eis ist, aber die Biologie in flüssigem Wasser noch gedeiht. Und schließlich braucht man nicht viel Wärme. Magma ist nicht erforderlich, nur heißes Wasser. Wie Lin bemerkt: "Das Schmelzen von Steinen benötigt viel Wärme. Aber für das Leben braucht man nur Wasser zu kochen."

Das Leben in Waisenwelten ist also möglich. Aber könnte dort komplexes oder sogar intelligentes Leben entstehen? Das ist eindeutig mehr eine lange Sicht. Ehrlich gesagt, scheint es unwahrscheinlich, dass Leben, das von der Wärme aus dem Inneren eines Planeten abhängt, jemals so weit entwickelt würde, dass es das Universum verstehen würde.

Nichtsdestoweniger ist dies eine Art von Lebensraum, die, obwohl sie durchaus üblich ist, unserer eigenen Erfahrung sehr fremd ist. Wir können nicht mit Sicherheit sagen, dass intelligentes Leben auf diesen Welten unmöglich ist. Wenn solch eine extravagante Entwicklung stattfindet, wäre es interessant zu wissen, was die Bewohner über die Möglichkeit des Lebens auf einem Planeten denken, der einen Planeten umkreist Star. In der Tat könnte unser Haus aus ihrer Sicht völlig unattraktiv erscheinen. Sie könnten bezweifeln, dass es wünschenswert ist, verzweifelt in der Nähe eines aufgewühlten Balls von glühendem Gas zu leben, das routinemäßig tödliche Strahlung aus seinem stürmischen Gesicht ausspuckt. Vielleicht ist es besser, sich sicher in einer Welt zu befinden, in der die Sonne niemals scheint.