Das Chandra-Observatorium überprüft, ob Alpha Centauri sicher ist, falls wir uns für einen Besuch entscheiden

Mit einer Entfernung von nur 4,367 Lichtjahren ist das Dreifachsternsystem von Alpha Centauri (Alpha Centauri A+B und Proxima Centauri) das uns am nächsten liegende Sternensystem. Im Jahr 2016 , gaben Forscher der Europäischen Südsternwarte die Entdeckung von Proxima b bekannt, einem felsigen Planeten innerhalb der bewohnbaren Zone des Sterns und dem unserem Sonnensystem am nächsten gelegenen Exoplaneten. Ob Alpha Centauri jedoch potenziell bewohnbare Planeten hat oder nicht, bleibt ein Rätsel.

Zwischen 2012 und 2015 wurden in diesem System drei mögliche Kandidaten ausgeschrieben, deren Existenz jedoch durch Folgestudien in Frage gestellt wurde. Um dieses Rätsel zu lösen, sucht Tom Ayres – ein leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter und Fellow an der University of Colorado Boulder’s Zentrum für Astrophysik und Weltraumastronomie - geführt eine Studie von Alpha Centauri basierend auf Beobachtungen von über einem Jahrzehnt mit ermutigenden Ergebnissen!

Die Ergebnisse dieser Studie wurden auf der 232. Sitzung der American Astronomical Society , die vom 3. bis 7. Juni in Denver, Colorado stattfand. Die Studie basierte auf einer zehnjährigen Überwachung von Alpha Centauri, die dem Chandra-Röntgenobservatorium zur Verfügung gestellt wurde. Diese Daten zeigten, dass Planeten, die Alpha Centauri A und B umkreisen, wahrscheinlich nicht von großen Mengen an Röntgenstrahlung bombardiert werden.

Die beiden hellsten Sterne des Sternbildes Centaurus – (links) Alpha Centauri und (rechts) Beta Centauri. Der schwache rote Stern in der Mitte des roten Kreises ist Proxima Centauri. Bildnachweis: Wikipedia Commons/Skatebiker

Dies sind gute Nachrichten in Bezug auf die potenzielle Bewohnbarkeit von Alpha Centauri, da Röntgenstrahlen und die damit verbundenen Auswirkungen des Weltraumwetters für ungeschütztes Leben schädlich sind. Hohe Strahlendosen können nicht nur für Lebewesen tödlich sein, sie können auch planetare Atmosphären zerstören. Nach Angaben der Marsatmosphäre und flüchtige EntwicklungN (MAVEN) Orbiter, genau das geschah vor 4,2 bis 3,7 Milliarden Jahren auf dem Mars.

Wie Tom Ayres kürzlich in einem Chandra Pressemitteilung :

„Weil es relativ nah ist, wird das Alpha Centauri-System von vielen als der beste Kandidat angesehen, um nach Lebenszeichen zu suchen. Die Frage ist, werden wir Planeten in einer Umgebung finden, die dem Leben, wie wir es kennen, förderlich ist?“

Die Sterne im Alpha Centauri-System (A und B) sind unserer Sonne sehr ähnlich und kreisen relativ nahe beieinander. Alpha Centauri A, ein G2 V-Stern (gelber Zwerg), ist der sonnenähnlichste der beiden Sterne mit der 1,1-fachen Masse und der 1,519-fachen Leuchtkraft der Sonne. Alpha Centauri B ist etwas kleiner und kühler, mit dem 0,907-fachen der Sonnenmasse und dem 0,445-fachen seiner visuellen Leuchtkraft.

Daher stehen die Chancen, dass das System einen erdähnlichen Planeten unterstützen könnte, ziemlich gut, insbesondere um Alpha Centauri A. Laut den Chandra-Daten sind die Lebensaussichten (basierend auf dem Röntgenbeschuss) tatsächlich für jeden Planeten im Orbit besser Alpha Centauri A als für die Sonne, und Alpha Centauri B ist nur geringfügig schlechter. Dies ist sicherlich eine gute Nachricht für diejenigen, die hoffen, dass ein potenziell bewohnbarer Exoplanet in unmittelbarer Nähe des Sonnensystems gefunden wird.

Die jeweiligen bewohnbaren Zonen um Alpha Centauri A und B. Credit: Planetary Habitability Laboratory

Als die Existenz von Proxima b erstmals bekannt gegeben wurde, war die Aufregung natürlich groß. Dieser Planet kreiste nicht nur innerhalb der bewohnbaren Zone seines Sterns, sondern war auch der der Erde am nächsten bekannte Exoplanet. Spätere Studien zeigten jedoch, dass Proxima Centauri von Natur aus variabel und instabil ist, was es unwahrscheinlich macht, dass Proxima b eine Atmosphäre oder Leben auf seiner Oberfläche aufrechterhalten könnte. Wie Ayers erklärte:

„Dies sind sehr gute Nachrichten für Alpha Cen AB in Bezug auf die Fähigkeit des möglichen Lebens auf jedem ihrer Planeten, Strahlungsschübe von den Sternen zu überleben. Chandra zeigt uns, dass das Leben auf Planeten um einen dieser Sterne eine Kampfchance haben sollte.“

Unterdessen suchen Astronomen weiterhin nach Exoplaneten um Alpha Centauri A und B, jedoch ohne Erfolg. Das Problem bei diesem System ist die Umlaufbahn des Paares, die die beiden hellen Sterne im letzten Jahrzehnt am Himmel eng zusammengezogen hat. Um festzustellen, ob Alpha Centauri lebensfreundlich war, begannen Astronomen 2005 mit Chandra eine langfristige Beobachtungskampagne.

Als einziges Röntgenobservatorium, das Alpha Centauri A und B während seiner gegenwärtigen nahen Orbitalannäherung auflösen kann, beobachtete Chandra diese beiden Hauptsterne in den letzten 13 Jahren alle sechs Monate. Diese Langzeitmessungen erfassten einen vollständigen Zyklus von Zunahmen und Abnahmen der Röntgenaktivität, ähnlich wie die Sonne einen 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus hat.

Was diese Beobachtungen zeigten, war, dass jeder Planet, der innerhalb der bewohnbaren Zone von A umkreist, (im Durchschnitt) eine geringere Dosis an Röntgenstrahlen erhält als ähnliche Planeten um die Sonne. Für Planeten, die innerhalb der bewohnbaren Zone von B kreisen, wäre die Röntgendosis, die sie erhalten, etwa fünfmal höher. In der Zwischenzeit würden Planeten, die innerhalb der bewohnbaren Zone von Proxima Centauri kreisen, durchschnittlich 500-mal mehr Röntgenstrahlen und 50.000-mal mehr während einer großen Flare erhalten.

Die Röntgenbeobachtungen von Chandra könnten nicht nur ermutigende Hinweise auf die mögliche Bewohnbarkeit von Alpha Centauri liefern, sondern auch dazu beitragen, Astronomen über die Röntgenaktivität unserer Sonne zu informieren. Dies zu verstehen ist der Schlüssel, um mehr über das Weltraumwetter und die Bedrohung zu erfahren, die es für die menschliche Infrastruktur sowie für andere technologisch fortschrittliche Zivilisationen darstellen kann.

In der Zwischenzeit suchen Astronomen weiterhin nach Exoplaneten um Alpha Centauri A und B. Zu wissen, dass sie eine gute Chance haben, Leben zu unterstützen, wird sicherlich jede zukünftige Erforschung dieses Systems (wie Projekt Starshot ) umso lukrativer!

Einige der Studienergebnisse erschienen auch in der Januar-Ausgabe imForschungsnotizen der American Astronomical Society, mit dem Titel „ Alpha Centauri Jenseits der Kreuzung “. Und genießen Sie dieses Video über die potenzielle Bewohnbarkeit von Alpha Centauri mit freundlicher Genehmigung des Chandra-Röntgenobservatoriums:

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