7 Fragen für 7 neue Planeten

Die Ankündigung von 7 neuen Exoplaneten durch die NASA in der vergangenen Woche sorgt immer noch für große Aufregung. Jedes Mal, wenn Sie 7 "erdähnliche" Planeten um einen entfernten Stern entdecken, von denen sich 3 "potenziell" in der bewohnbaren Zone befinden, ist dies eine große Sache. Aber jetzt, da wir etwas von unserer anfänglichen Aufregung hinter uns haben, schauen wir uns einige der Fragen an, die beantwortet werden müssen, bevor wir alle wieder aufgeregt werden können.

Der Stern, den die Planeten umkreisen, Trappist-1 genannt, ist ein Stern der Roten Zwerge, viel dunkler und kühler als unsere Sonne. Die drei potenziell bewohnbaren Planeten – TRAPPIST-1e, f und g – erhalten von der Sonne ungefähr die gleiche Energiemenge wie Erde und Mars, weil sie so nahe daran sind. Rote Zwerge sind sehr langlebige Sterne, und ihre Lebensdauer wird in Billionen von Jahren gemessen, nicht in Milliarden von Jahren, wie es unsere Sonne ist.

Aber Rote Zwerge selbst können einige ungewöhnliche Eigenschaften haben, die problematisch sind, wenn es darum geht, das Leben auf nahe gelegenen Planeten zu unterstützen.

Rote Zwerge können mit Sternflecken bedeckt sein oder was wir Sonnenflecken nennen, wenn sie auf unserer Sonne erscheinen. Auf unserer Sonne haben sie keinen großen Einfluss auf die Energiemenge, die die Erde erhält. Bei einem Roten Zwerg können sie die Energieabgabe um bis zu 40% reduzieren. Und das kann monatelang so weitergehen.

Andere Rote Zwerge können mächtige Energiefackeln abgeben, wodurch sich die Helligkeit des Sterns in nur wenigen Minuten verdoppelt. Einige Rote Zwerge senden diese Fackeln zusammen mit starken Magnetfeldern ständig aus.

Ein Teil der Aufregung um die Trappistenplaneten ist, dass sie mehrere felsige Planeten im Orbit um einen Roten Zwerg zeigen. Und Rote Zwerge sind die häufigste Art von Sternen in der Milchstraße. Das Potenzial für lebenserhaltende, felsige Planeten ist also enorm gewachsen.

Wir wissen jedoch noch nicht, wie sich die Sternflecken und das Aufflackern der Roten Zwerge auf die potenzielle Bewohnbarkeit der Planeten auswirken werden, die sie umkreisen. Es könnte sie sehr gut unbewohnbar machen.

Die Planeten, die Trappist-1 umkreisen, sind sehr wahrscheinlich an ihren Stern gebunden. Dies bedeutet, dass sie sich nicht wie die Erde und der Rest der Planeten in unserem Sonnensystem drehen. Dies hat enorme Auswirkungen auf die potenzielle Bewohnbarkeit dieser Planeten. Wenn eine Seite des Planeten die gesamte Energie vom Stern erhält und die andere Seite in ständiger Dunkelheit, wären diese Planeten nichts wie die Erde.

Eine Seite würde ständig vom Stern geröstet, während die andere kalt wäre. Es ist möglich, dass einige dieser Planeten Atmosphären haben. Abhängig von der Art der Atmosphäre könnten die extremen Temperatureffekte der Gezeitenblockierung gemindert werden. Aber wir wissen einfach nicht, ob oder welche Art von Atmosphäre einer der Planeten hat. Noch.

Wir wissen es nur noch nicht. Wir haben jedoch einige Einschränkungen hinsichtlich der Atmosphäre.

Vorläufige Daten des Hubble-Weltraumteleskops legen nahe, dass TRAPPIST 1b und 1c keine verlängerten Gashüllen haben. Alles was uns wirklich sagt ist, dass sie keine gasförmigen Planeten sind. In jedem Fall befinden sich diese beiden Planeten außerhalb der bewohnbaren Zone. Was wir wirklich wissen müssen, ist, ob TRAPPIST 1e, 1f und 1g Atmosphären haben. Wir müssen auch wissen, ob sie Treibhausgase in ihrer Atmosphäre haben. Treibhausgase könnten dazu beitragen, gezeitengesperrte Planeten für das Leben gastfreundlich zu machen.

Auf einem gezeitengesperrten Planeten wird die Endlinie zwischen der sonnenbeschienenen Seite und der dunklen Seite als der wahrscheinlichste Ort für die Entwicklung des Lebens angesehen. Das Vorhandensein von Treibhausgasen könnte das bewohnbare Band der Abschlussleitung erweitern und die dunkle Seite wärmer machen.

Wir werden nicht viel über Treibhausgase in der Atmosphäre dieser Planeten wissen, bis das James Webb Space Telescope (JWST) und das European Extremely Large Telescope (EELT) in Betrieb sind. Diese beiden Bereiche werden in der Lage sein, die Atmosphäre auf Treibhausgase zu analysieren. Sie können möglicherweise auch Biosignaturen wie Ozon und Methan in der Atmosphäre nachweisen.

Wir müssen allerdings eine Weile warten. Der JWST startet erst im Oktober 2018 und der EELT wird erst 2024 das erste Licht sehen.

Wir wissen nicht genau, ob das Leben flüssiges Wasser erfordert. Wir wissen nur, dass dies auf der Erde wahr ist. Bis wir irgendwo anders Leben finden, müssen wir uns von dem leiten lassen, was wir über das Leben auf der Erde wissen. Wir beginnen also immer mit flüssigem Wasser.

Eine 2016 veröffentlichte Studie befasste sich mit Planeten, die ultrakühle Zwerge wie TRAPPIST-1 umkreisen. Sie stellten fest, dass TRAPPIST 1b und 1c in der frühen heißen Phase ihres Sonnensystems bis zu 15 Erdmeere des Wassers verloren haben könnten. TRAPPIST 1d hat möglicherweise bis zu 1 Erdozean Wasser verloren. Wenn sie anfangs Wasser hatten, ist das so. Die Studie zeigt aber auch, dass sie möglicherweise einen Teil dieses Wassers zurückgehalten haben. Es ist nicht klar, ob die drei bewohnbaren Planeten im TRAPPIST-System den gleichen Verlust an anfänglichem Wasser erlitten haben. Aber wenn sie das getan hätten, hätten sie eine ähnliche Menge Wasser zurückhalten können.

Hier gibt es noch viele Fragen. Das Wort „bewohnbar“ bedeutet nur, dass sie genug Energie von ihrem Stern erhalten, um Wasser in flüssiger Form zu halten. Da die Planeten gezeitengesperrt sind, könnte jedes Wasser, das sie zurückgehalten haben, auf der dunklen Seite der Planeten eingefroren werden. Um dies sicher herauszufinden, müssen wir andere Instrumente auf sie richten.

Planeten benötigen stabile Umlaufbahnen über einen biologisch bedeutsamen Zeitraum, damit sich Leben entwickeln kann. Bedingungen, die sich zu schnell ändern, machen es dem Leben unmöglich, zu überleben und sich anzupassen. Ein Planet braucht eine stabile Menge an Sonnenstrahlung und eine stabile Temperatur, um das Leben zu unterstützen. Wenn die Sonnenstrahlung und die Temperatur des Planeten aufgrund von Instabilität der Umlaufbahn zu schnell oder zu stark schwanken, kann sich das Leben nicht an diese Veränderungen anpassen.

Derzeit gibt es keinen Hinweis darauf, dass die Umlaufbahnen der TRAPPIST 1-Planeten instabil sind. Wir befinden uns jedoch noch in der Voruntersuchung. Wir brauchen eine längere Stichprobe ihrer Umlaufbahnen, um sicher zu sein.

Unser Sonnensystem ist ein relativ ruhiger Ort, wenn es um Meteore und Asteroiden geht. Aber das war nicht immer so. Hinweise aus Mondgesteinsproben zeigen, dass es möglicherweise unter einer Zeit gelitten hat, die als „spätes schweres Bombardement“ bezeichnet wird. Während dieser Zeit war das innere Sonnensystem wie eine Schießbude, in der Erde, Venus, Merkur, Mars und unser Mond ständig von Asteroiden getroffen wurden.

Die Ursache dieser Bombardierungsperiode, so die Theorie, war die Wanderung der Riesenplaneten durch das Sonnensystem. Ihre Schwerkraft hätte Asteroiden vom Asteroidengürtel und vom Kuipergürtel entfernt und sie auf den Weg der inneren terrestrischen Planeten geschickt.

Wir wissen, dass die Erde mehrfach von Meteoriten getroffen wurde und dass mindestens eines dieser Male ein Massensterben die Folge war.

Das TRAPPIST 1-System hat keine Riesenplaneten. Wir wissen jedoch nicht, ob es einen Asteroidengürtel, einen Kuipergürtel oder einen anderen organisierten, stabilen Körper von Asteroiden gibt. Es kann von Asteroiden und Kometen bevölkert sein, die instabil sind. Vielleicht sind die Planeten in der bewohnbaren Zone regelmäßigen Asteroidenangriffen ausgesetzt, die jedes Leben auslöschen, das dort beginnt. Zugegeben, dies ist rein spekulativ, aber auch viele andere Dinge über das TRAPPIST 1-System.

Wir brauchen leistungsstärkere Teleskope, um Exoplaneten wie die im TRAPPIST 1-System zu untersuchen. Nur so können Sie mehr über sie erfahren. Eine Art Sonde an ein 40 Lichtjahre entferntes Sonnensystem zu senden, ist etwas, das für Generationen möglicherweise nicht passieren wird, wenn überhaupt.

Zum Glück sind leistungsstärkere Teleskope unterwegs. Das James Webb-Weltraumteleskop soll bis April 2019 in Betrieb sein. Eines seiner Ziele ist die Untersuchung von Exoplaneten. Es wird uns viel mehr über die Atmosphäre entfernter Exoplaneten erzählen und darüber, ob sie das Leben unterstützen können oder nicht.

Andere Teleskope, wie das Giant Magellan Telescope (GMT) und das European Extremely Large Telescope (E-ELT), können Bilder von großen Exoplaneten und möglicherweise sogar von erdgroßen Exoplaneten wie denen im TRAPPIST-System aufnehmen. Diese Teleskope werden innerhalb von zehn Jahren ihr erstes Licht sehen.

Diese Fragen zeigen, dass wir uns selbst nicht übertreffen können. Ja, es ist aufregend, dass die TRAPPIST-Planeten entdeckt wurden. Es ist aufregend, dass es dort mehrere terrestrische Welten gibt und dass sich drei davon in der bewohnbaren Zone befinden.

Es ist aufregend, dass ein Stern der Roten Zwerge – die häufigste Art von Sternen in unserer Nachbarschaft – mit mehreren felsigen Planeten in der bewohnbaren Zone gefunden wurde. Vielleicht finden wir ein paar mehr von ihnen, und die Aussicht, irgendwo anders Leben zu finden, wächst.

Es ist aber auch möglich, dass die Erde mit all ihren lebenserhaltenden und erhaltenden Eigenschaften äußerst unwahrscheinlich ist. Besonders, selten und unwiederholbar.

Rate article
Schreibe einen Kommentar