Seit die ESO die Entdeckung eines extrasolaren Planeten im Orbit bekannt gegeben hat Proxima Centauri , haben Wissenschaftler versucht herauszufinden, wie die Bedingungen auf dieser Welt sind. Dies war besonders wichtig, da Proxima b zwar innerhalb der bewohnbaren Zone seiner Sonne kreist, Rote Zwerge wie Proxima Centauri jedoch als etwas unwirtlich bekannt sind.
Und während einige Forschungen Zweifel zu der Möglichkeit, dass Proxima b tatsächlich das Leben unterstützen könnte, bietet eine neue Forschungsstudie ein positiveres Bild. Die Forschung kommt von der Blue Marble Space Institute of Science (BMSIS) in Seattle, Washington, wo die Astrobiologin Dimitra Atri Simulationen durchgeführt hat, die zeigen, dass Proxima b tatsächlich bewohnbar sein könnte, vorausgesetzt, dass bestimmte Voraussetzungen erfüllt waren.
Dr. Atri ist Computerphysiker, dessen Arbeit mit dem BMSIS die Auswirkungen von Antiteilchen und Strahlung auf biologische Systeme umfasst. Um seines Studiums willen –“ Modellierung der durch stellare Protonenereignisse induzierten Teilchenstrahlungsdosis auf nahen Exoplaneten “, die vor kurzem in derMonatliche Mitteilungen der Briefe der Royal Astronomical Society– er führte Simulationen durch, um die Auswirkungen der stellaren Flares seiner Sonne auf Proxima b zu messen.
Künstlerische Darstellung der Oberfläche des Planeten Proxima b, die den Roten Zwergstern Proxima Centauri umkreist. Oben rechts von Proxima selbst ist der Doppelstern Alpha Centauri AB zu sehen. Bildnachweis: ESO
Um diese Perspektive zu formulieren, ist es wichtig zu beachten, wie die Kepler-Mission hat in den letzten Jahren eine Vielzahl von Planeten gefunden, die Rote Zwerge umkreisen, von denen viele als „ Wie Erde “ und nahe genug an ihren Sonnen, um flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zu haben. Rote Zwerge haben jedoch eine Reihe von Problemen, die für die Bewohnbarkeit nicht gut sind, darunter ihre variable Natur und die Tatsache, dass sie kühler und lichtschwächer sind als andere Sternenklassen.
Dies bedeutet, dass jeder Planet, der nahe genug ist, um innerhalb der bewohnbaren Zone eines Roten Zwergs zu kreisen, starken Sonneneruptionen ausgesetzt wäre – auch bekannt als. Stellar Proton Events (SPEs) – und wären wahrscheinlich mit dem Stern verbunden. Mit anderen Worten, nur eine Seite würde das Licht und die Wärme erhalten, die zum Leben notwendig ist, aber sie wäre vielen Sonnenprotonen ausgesetzt, die mit ihrer Atmosphäre interagieren und schädliche Strahlung erzeugen würden.
Daher interessiert sich die astronomische Gemeinschaft dafür, welche Bedingungen für Planeten wie Proxima b vorliegen, damit sie möglicherweise wissen, ob sich das Leben dort entwickeln kann (oder hatte). Für seine Studie führte Dr. Atri eine Reihe von Wahrscheinlichkeitssimulationen (auch bekannt als Monte Carlo) durch, die drei Faktoren berücksichtigten – die Art und Größe der stellaren Flares, verschiedene Dicken der Atmosphäre des Planeten und die Stärke seines Magnetfelds .
Wie Dr. Atri Universe Today per E-Mail erklärte, waren die Ergebnisse ermutigend – was die Auswirkungen auf das außerirdische Leben betrifft:
„Ich habe Monte-Carlo-Simulationen verwendet, um die Strahlendosis auf der Oberfläche des Planeten für verschiedene Atmosphärentypen und Magnetfeldkonfigurationen zu untersuchen. Die Ergebnisse sind optimistisch. Wenn der Planet sowohl ein gutes Magnetfeld als auch eine beträchtliche Atmosphäre hat, sind die Auswirkungen von Sterneruptionen unbedeutend, selbst wenn sich der Stern in einer aktiven Phase befindet.“
Diese Infografik vergleicht die Umlaufbahn des Planeten um Proxima Centauri (Proxima b) mit derselben Region des Sonnensystems. Bildnachweis: ESO
Mit anderen Worten, Atri fand heraus, dass die Existenz eines starken Magnetfelds, das auch eine lebensfähige Atmosphäre des Planeten sicherstellt, zu überlebensfähigen Bedingungen führen würde. Während der Planet immer noch einen Strahlungsanstieg erleidet, wenn ein Superflare stattfindet, könnte das Leben auf einem Planeten wie Proxima b auf lange Sicht überleben. Andererseits würde eine schwache Atmosphäre oder ein schwaches Magnetfeld den Untergang vorhersagen.
„Wenn der Planet kein signifikantes Magnetfeld hat, sind die Chancen auf eine Atmosphäre und moderate Temperaturen vernachlässigbar“, sagte er. „Der Planet würde mit Superflares der Auslöschungsstufe bombardiert. Obwohl sich der Stern im Fall von Proxima b in einem stabilen Zustand befindet und keine heftigen Flackeraktivitäten mehr hat – frühere Aktivitäten in seiner Geschichte würden den Planeten zu einem feindlichen Ort für die Entstehung/Entwicklung einer Biosphäre machen.“
Geschichte ist hier das Schlüsselwort, denn Rote Zwerge wie Proxima Centauri haben eine unglaubliche Langlebigkeit (wie bereits erwähnt, bis zu 10 Billionen Jahre). Entsprechend einige Recherchen , macht dies rote Zwergsterne zu guten Kandidaten für die Suche nach bewohnbaren Exoplaneten, da es Milliarden von Jahren dauert, bis sich komplexes Leben entwickelt hat. Damit das Leben jedoch Komplexität erreichen kann, müssen Planeten ihre Atmosphäre über diese langen Zeiträume aufrechterhalten.
Natürlich gibt Atri zu, dass seine Studie nicht definitiv beantworten kann, ob unser nächster Exoplanet-Nachbar bewohnbar ist und dass die Debatte darüber wahrscheinlich noch einige Zeit andauern wird. „Es ist verfrüht zu glauben, dass Proxima b bewohnbar ist oder nicht“, sagt er. „Wir brauchen mehr Daten über seine Atmosphäre und die Stärke seines Magnetfelds.“
Künstlerische Darstellung von Planeten, die einen Roten Zwergstern im TRAPPIST-1-System durchlaufen. Bildnachweis: NASA/ESA/STScl
In Zukunft werden Missionen wie die James Webb Weltraumteleskop sollte uns mehr über dieses System, seinen Planeten und die dort herrschenden Bedingungen erzählen. Indem es seine extrem präzisen Instrumente auf diesen Nachbarstern ausrichtet, ist es sicher, Transite des Planeten um diese blasse Sonne zu erkennen. Man kann nur hoffen, dass es Hinweise auf eine dichte Atmosphäre findet, die auf das Vorhandensein eines Magnetfelds und lebenserhaltende Bedingungen hinweist.
Hoffnung ist hier ein weiteres Stichwort. Eine bewohnbare Proxima b wäre nicht nur eine gute Nachricht für diejenigen von uns, die hoffen, Leben außerhalb der Erde zu finden, es wäre auch eine gute Nachricht, was die Existenz von Leben im gesamten Universum betrifft. Rote Zwergsterne machen 70 % der Sterne in Spiralgalaxien und mehr als 90 % aller Sterne in elliptischen Galaxien aus. Zu wissen, dass auch nur ein Bruchteil davon das Leben unterstützen könnte, erhöht die Chancen, da draußen Intelligenz zu finden, erheblich!
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