Die Monde von Rogue Planets könnten flüssiges Oberflächenwasser und dicke Atmosphären haben. Sie könnten bewohnbar sein
Die Suche nach Leben auf Exoplaneten verfolgt einen ziemlich konservativen Ansatz. Es konzentriert sich auf das Leben, das dem der Erde ähnlich ist. Sicher, es ist durchaus möglich, dass das Leben in vielen exotischen Formen vorkommt, und Wissenschaftler haben darüber spekuliert all die seltsamen Formen, die das Leben annehmen könnte, aber die einfache Tatsache ist, dass das Erdenleben die einzige Form ist, die wir derzeit verstehen. Die meisten Forschungen konzentrieren sich daher auf Lebensformen, die wie wir auf Kohlenstoff basieren, mit einer Biologie, die auf flüssigem Wasser beruht. Aber selbst mit dieser engen Sicht könnte sich das Leben an Orten verstecken, die wir nicht erwarten.
Da das terrestrische Leben von flüssigem Wasser abhängt, konzentriert sich die Suche nach Leben auf Exoplaneten auf diejenigen innerhalb der zirkumstellaren habitablen Zone (CHZ), die Sterne umgibt. Das heißt, weder zu nah noch zu weit entfernt, damit flüssiges Wasser auf einem felsigen Planeten existieren könnte. Für unser Sonnensystem liegt das ungefähr zwischen den Umlaufbahnen von Venus und Mars. Die meisten Exoplaneten, die diese Kriterien erfüllen, sind Supererden, die kleine Rote Zwergsterne eng umkreisen, da Rote Zwerge etwa 75% der Sterne in unserer Galaxie ausmachen und Supererden der häufigste terrestrische Exoplanet sind.
Eine der überraschenden Entdeckungen über Exoplaneten ist, dass Planeten von der Größe eines Jupiters oft in der Nähe ihrer Sterne kreisen. Diese „heißen Jupiter“ werden wahrscheinlich kein Leben haben, aber sie könnten Monde haben, die so warm und feucht sind wie die Erde.
Bekannte potenziell bewohnbare Welten ab 2020. Credit: PHL @ UPR Arecibo
Und es stellt sich heraus, dass große Gasplaneten nicht einmal in der Nähe ihres Sterns umkreisen müssen, um Monde mit flüssigem Wasser zu haben. Wir wissen zum Beispiel, dass der Jupitermond Ganymed unter seiner eisigen Oberfläche einen Wasserozean hat. Europa hat bekanntlich mehr Wasser als die Erde, und sogar der kleine Saturnmond Enceledus hat flüssiges Wasser. Das Interessante an diesen Beispielen ist, dass das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf diesen Monden nicht auf die Sonnenwärme zurückzuführen ist, sondern auf thermische Erwärmung durch den Gravitationszug ihres Planeten. Dies wirft natürlich eine interessante Frage auf. Wenn Jupiter- und Saturnmonde flüssiges Wasser haben können, was ist dann mit den Monden jupiterähnlicher Exoplaneten, die nicht einmal einen Stern umkreisen?
Illustration eines frei durch das Universum schwebenden Planeten mit einem potenziell bewohnbaren Mond. Bildnachweis: Tommaso Grassi / LMU
Das ist die Frage, die in einem kürzlich erschienenen Artikel in derInternationale Zeitschrift für Astrobiologie. Das Interessante an dieser Studie ist, dass es nicht nur darum geht, ob ein Exomon geologisch aktiv genug bleiben könnte, um flüssiges Wasser zu haben. Die Antwort darauf ist eindeutig ja. Stattdessen untersucht diese Arbeit, wie sich potenziell bewohnbare Exomonen bilden könnten und ob sie genügend flüssiges Wasser lange genug halten könnten, damit sich Urleben entwickeln kann. Bei Monden innerhalb eines Sternsystems wäre beispielsweise das Licht und die Wärme des Sterns ein Hauptantrieb für die chemische Entwicklung des Mondes. Aber für Monde von Schurkenplaneten wäre ein primärer Einfluss die kosmische Strahlung. Dies, kombiniert mit der Gezeitenerwärmung, würde die Entwicklung der Mondatmosphäre im Laufe der Zeit vorantreiben.
Um die Auswirkungen dieser Unterschiede zu sehen, modelliert das Team einen Erdmassenmond, der einen Schurkenplaneten mit Jupitermasse umkreist. Sie fanden heraus, dass ein abtrünniger Exomon mit einigen vernünftigen Annahmen über die chemische Zusammensetzung und die Orbitalstabilität flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche halten könnte. Viel weniger als auf der Erde, aber genug, um Leben zu ermöglichen, in einem vernünftigen Zeitrahmen zu entstehen und sich zu entwickeln.
Es ist wichtig, dass dieses Modell nicht auf Exomonen mit einer reichen Atmosphäre ausgerichtet ist. Wenn diese bewohnbaren Exomonen existieren, könnten wir ihre Atmosphären möglicherweise durch Infrarot- und Radioastronomie untersuchen. Der erste Planet, der Beweise für außerirdisches Leben zeigt, könnte also ein Schurken sein.
Referenz:Patricio Javier vila et al. ' Anwesenheit von Wasser auf Exomonen, die frei schwebende Planeten umkreisen: eine Fallstudie . 'Internationale Zeitschrift für AstrobiologieFirstView (2021): 1-12.
