Um das Leben zu unterstützen, sollte sich ein Exoplanet einfach dort aufhalten, wo die Wärme seines Sterns genau richtig für flüssiges Wasser ist. Rechts?
Nicht unbedingt. Neue Forschungen legen nahe, dass ein solcher Planet zur Unterstützung des Lebens möglicherweise auch Plattentektonik benötigt, und diese werden in einem engeren Abstandsband vom Mutterstern ausgelöst.
Rory Barnes, Astronom der University of Washington, ist Hauptautor eines Artikels, der von . veröffentlicht werden sollDie Briefe der Astrophysikalischen Zeitschriftdie neue Berechnungen aus der Computermodellierung verwendet, um eine „gezeitenbewohnbare Zone“ zu definieren.
Neben flüssigem Wasser sind Wissenschaftler der Ansicht, dass Plattentektonik erforderlich ist, um überschüssigen Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu ziehen und in Gesteinen einzuschließen, um eine außer Kontrolle geratene Treibhauserwärmung zu verhindern. Die Tektonik oder die Bewegung der Platten, aus denen die Oberfläche eines Planeten besteht, wird normalerweise durch radioaktiven Zerfall im Kern des Planeten angetrieben, aber die Schwerkraft eines Sterns kann Gezeiten im Planeten verursachen, die mehr Energie erzeugen, um die Plattentektonik anzutreiben.
'Wenn Sie Plattentektonik haben, können Sie eine langfristige Klimastabilität haben, die unserer Meinung nach eine Voraussetzung für Leben ist', sagte Barnes.
Die tektonischen Kräfte können nicht so stark sein, dass geologische Ereignisse die Oberfläche eines Planeten schnell erneuern und Leben zerstören, das möglicherweise Fuß gefasst hat, sagte er. Der Planet muss sich in einer Entfernung befinden, in der das Ziehen vom Gravitationsfeld des Sterns Tektonik erzeugt, ohne extreme vulkanische Aktivitäten auszulösen, die den Planeten in zu kurzer Zeit wieder auftauchen, als dass das Leben gedeihen könnte.
„Insgesamt ist der Effekt dieser Arbeit, die Anzahl der bewohnbaren Umgebungen im Universum zu reduzieren, oder zumindest das, was wir als bewohnbare Umgebungen betrachtet haben“, sagte Barnes. „Die besten Orte, um nach Bewohnbarkeit zu suchen, sind dort, wo sich diese neue Definition und die alte Definition überschneiden.“
Die neuen Berechnungen haben Auswirkungen auf Planeten, die bisher als zu klein für die Bewohnbarkeit galten. Ein Beispiel ist der Mars, der früher Tektonik erlebte, aber diese Aktivität hörte auf, als die Wärme aus dem zerfallenden inneren Kern des Planeten abfließt.
Aber je näher die Planeten ihren Sonnen kommen, desto stärker wird die Anziehungskraft, die Gezeitenkräfte nehmen zu und mehr Energie wird freigesetzt. Wenn sich der Mars der Sonne nähert, könnten die Gezeitenschlepper der Sonne möglicherweise die Tektonik neu starten und Gase aus dem Kern freisetzen, um mehr Atmosphäre zu schaffen. Wenn der Mars flüssiges Wasser beherbergt, könnte er zu diesem Zeitpunkt für das Leben, wie wir es kennen, bewohnbar sein.
Verschiedene Monde des Jupiter galten lange Zeit als potenziell lebenswichtig. Aber einer von ihnen, Io, hat so viel vulkanische Aktivität, das Ergebnis der Gezeitenkräfte des Jupiter, dass er nicht als guter Kandidat angesehen wird. Tektonische Aktivität erschafft die Oberfläche von Io in weniger als 1 Million Jahren.
„Wenn das auf der Erde passieren würde, wäre es schwer vorstellbar, wie sich das Leben entwickeln würde“, sagte Barnes.
Ein potenzieller erdähnlicher Planet, aber achtmal massereicher, genannt Gliese 581d, wurde 2007 etwa 20 Lichtjahre entfernt im Sternbild Waage entdeckt. Zuerst dachte man, der Planet sei zu weit von seiner Sonne Gliese 581 entfernt, um flüssiges Wasser zu haben, aber neuere Beobachtungen haben ergeben, dass sich die Umlaufbahn innerhalb der bewohnbaren Zone für flüssiges Wasser befindet. Der Planet befindet sich jedoch aufgrund der Gezeitenkräfte seiner Sonne außerhalb der bewohnbaren Zone, was nach Ansicht der Autoren die Möglichkeit des Lebens drastisch einschränkt.
„Unser Modell sagt voraus, dass Gezeiten nur zu einem Viertel der Erwärmung beitragen, die erforderlich ist, um den Planeten bewohnbar zu machen. Daher könnte viel Wärme aus dem Zerfall radioaktiver Isotope erforderlich sein, um den Unterschied auszugleichen“, sagte Jackson.
Barnes fügte hinzu: 'Unter dem Strich ist der Gezeitenantrieb ein wichtiger Faktor, den wir bei der Suche nach bewohnbaren Planeten berücksichtigen müssen.'
Quelle: The University of Washington via Eurekalert . Das Papier ist verfügbar Hier .
