Planetenforscher spekulieren über Leben auf Titan-artigen Exoplaneten

Donnerstag, 14. April 2011
Planetenforscher spekulieren über Leben auf Titan-artigen Exoplaneten



Computersimulation der Titan-Oberfläche | Copyright: NASA/JPL

Mountain View/ USA - In einer aktuellen Studie vermuten NASA-Wissenschaftler, dass sich um Umfeld Roter Zwergsterne Planeten finden, deren Oberfläche jener des Saturnmondes Titan gleicht und die von organischen Verbindungen bedeckt sind. Auch sternlose "Steppenwolf"-Planeten könnten dem Saturnmond gleich, auf dem einige Wissenschaftler sogar Leben für möglich halten.

Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre und neben der Erde der einzige bislang bekannte Himmelskörper mit einem Flüssigkeitskreislauf - auch wenn auf dem Saturnmond kein Wasser, sondern flüssige Kohlenwasserstoffe Methan und Ethan Seen und Flüsse füllen und als Niederschlag vom Himmel fallen.

In den Methan-Ethan-Seen auf Titan, so vermuten einige Wissenschaftler könnte sich sogar Leben entwickelt haben, dass sich - wie auch irdisches Leben - von den auf der Oberfläche reichlich vorhandenen organischen Verbindungen ernährt, jedoch statt Sauerstoff, Wasserstoff ein- und Methan an Stelle von Kohlendioxid ausatmet.

"Die Astrobiologie hat sich in der Vergangenheit hauptsächlich auf flüssiges Wasser als Lebensgrundlage konzentriert, wie dies auf der Erde ja bekannterweise auch sehr gut funktioniert. Nun gibt es aber ein zusehendes Interesse an der Möglichkeit dass auch andere Flüssigkeiten wie Methan diese Funktion übernehmen können", erläutert der Planetenwissenschaftler Christopher McKay vom "Ames Research Center" der NASA.

Gemeinsam mit seiner Kollegin Ashley Gilliam hat McKay berechnet, wie eine Titan-artige Welt aussehen könnte, wenn sie einen relativ lichtschwachen M4-Stern, also einen sogenannten Roten Zwerg, umkreisen würde. Ihre Ergebnisse haben die Forscher aktuell im Fachjournal "Planetary and Space Science" veröffentlicht.

"Der Grund, weswegen wir uns für Rote Zwergsterne als Zentralgestirne für unsere Berechnungen entschieden haben ist der, da es sich um die häufigste Form von Sternen in unserer Galaxis handelt (...wir berichteten)", erläutert Gilliam. "Es ist sehr viel wahrscheinlicher, dass wir eine Titan-artige Welt um einen Stern der M-Klasse finden, als im Orbit um einen Stern wie unserer Sonne", zitiert astrobio.net die Forscherin.

Aus ihren Berechnungen leiten die Forscher zudem die Vermutung ab, dass es sich auch bei einem der kleineren Planeten oder einem der dort potentiell vorhandenen Monde, wie sie um den M3-Stern "Gliese 581" entdeckt wurden (...wir berichteten 1, 2) um eine Titan-Welt handeln könnte.

Rote Zwerge strahlen deutlich mehr infrarotes Licht ab als Sterne wie unsere Sonne. Derartiges Licht könnte eine Atmosphäre wie jener des Titan sehr viel leichter und also auch in größeren Mengen durchdringen, wie normales Licht. Würde Titan also einen solchen fernen Zwergstern derart umkreisen, dass er ebensoviel infrarotes Licht abbekommt, wie der Saturnmond in unserem Sonnensystem normales Sonnenlicht, so würde die laut den Berechnungen der Forscher ausreichen, um seine Oberfläche um weitere 10 Grad Celsius zu erwärmen. Zugleich würden die für Rote Zwerge typischen vielfachen Sonneneruptionen mehr ultraviolette Strahlung abgeben, wie sie wiederum zu mehr Dunst in einer Titan-Atmosphäre und somit aufgrund des blockierten Lichteinfalls zu einer Abkühlung der Oberfläche führen - dennoch bliebe diese wahrscheinlich warm genug, um flüssige Seen aufrecht zu erhalten.

Um all diese Bedingungen erfüllen zu können, müsste sich ein entsprechender Himmelskörper (Planet oder Mond) zwischen 8,4 und 23 Prozent einer Astronomischen Einheit (AU = Abstand zwischen Erde und Sonne) von seinem zentralen Roten Zwergstern entfernt befinden. Im Fall von "Gliese 581" sollte dieser Abstand 63 bis 166 Prozent einer Au betragen.

Selbst auf einem einsam durchs All wandernden, sonnenlosen Planeten (...wir berichten 1, 2) könnten geothermale Quellen noch genügend Wärme zur Verfügung stellen, um eine Titan-Welt zu ermöglichen. Hierzu müsste der Planet jedoch etwa das 20-Fache an geothermaler Wärme erzeugen, wie die heutige Erde – für einen erdgroßen Planeten wäre diese Vorstellung jedoch unrealistisch. Lediglich eine um das 20-Fache dichtere Atmosphäre könnte die von einem solchen Planeten selbst erzeugte Wärme derart isolieren, um Kohlenwasserstoffozeane aufrecht zu erhalten.

"Bislang ist noch unbekannt, über welche Arten von Atmosphären solche Einzelgänger verfügen", so McKay. Um flüssige Ozeane zu besitzen, müsste ein solcher auch als "Steppenwolf-Planet" bezeichneter Planet sowohl größer als auch wärmer als Titan sein und zudem über eine dichtere Atmosphäre verfügen."

Quelle: Grenzwissenschaft.de