Wasserstoffozeane

Neue Gruppe habitabler Exoplaneten klassifiziert

Robert Klatt

Eine neu beschriebene Klasse von Exoplaneten mit Wasserstoffozeanen könnte trotz widriger Bedingungen Leben ermöglichen. Das James-Webb-Weltraumteleskop soll bei der Suche nach diesen Planeten helfen.

Cambridge (England). Die Astronomie hat sich bei der Suche nach lebensfreundlichen Exoplaneten bisher vor allem auf erdähnliche Felsplaneten mit flüssigem Wasser konzentriert. Nun habe Wissenschaftler der University of Cambridge eine neue Klasse von Exoplaneten beschrieben, auf denen Leben existieren könnte. Laut der Veröffentlichung im The Astrophysical Journal handelt es sich dabei um Planeten, die eine vollständig mit Wasser bedeckte Oberfläche und eine dichte Wasserstoffatmosphäre besitzen.

„Von den tausenden heute bekannten Exoplaneten sind die allermeisten massearme Planeten mit Größen von ein bis vier Erdradien, zwischen den terrestrischen Planeten und den Eisriesen des Sonnensystems“, erklären die Forscher um Nikku Madhusudhan. Als habitabel gelten Exoplaneten, wenn deren mittlere Temperatur flüssigen Wassers erlaubt. Dies ist vor allem von der Entfernung zu ihrem jeweiligen Stern und dessen Strahlungsintensität abhängig.

K2-18b im Sternbild Löwe

Die neue Klasse von Exoplaneten mit dem Namen „Hycean“, nach "hydrogen" (Wasserstoff) und "ocean" (Ozean), leiteten die Forscher vom Planeten K2-18b ab. Dieser Exoplanet befindet sich 124 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Löwe. Er ist rund 8,6-mal so schwer und 2,5-mal so groß wie Erde. Bei Untersuchungen konnten in seiner Atmosphäre Wasserstoff und Wasser nachgewiesen werden.

Leben trotz hoher Temperatur

Dass auf diesem Exoplaneten Leben existieren könnte, leiteten die Wissenschaftler anhand von Extrembedingungen in Ozeanen auf der Erde ab. In der Tiefsee wurden bereits an Thermalquellen Mikroorganismen entdeckt, die bei hohem Wasserdruck und Temperaturen von mehr als 80 Grad Celsius leben. Die Oberflächentemperatur eines habitablen Exoplaneten könnte demnach deutlich höher sein als auf der Erde und trotzdem Leben ermöglichen.

Exoplaneten mit gebundener Rotation

Wie Madhusudhan erklärt, trifft dies besonders auf Exoplaneten mit gebundener Rotation zu. Es wäre bei diesen Planeten möglich, dass die ständige Nachtseite habitabel ist, während auf der ständigen Tagseite kein Leben möglich ist. Außerdem sind lebensfreundlichen Bedingungen auch bei sternfernen Planeten möglich, die kaum Strahlung erhalten, wenn eine Wasserstoffatmosphäre mit dem 1.000-fachen Druck der Erdatmosphäre dafür sorgt, dass auf der Oberfläche flüssiges Wasser existiert.

Warten auf das James-Webb-Weltraumteleskop

In Zukunft sollen die Wissenschaftler analysieren, welche chemischen Stoffe Indizien für Leben sein könnten. Dabei wollen sie sich nicht auf bekannte Substanzen wie Sauerstoff, Methan oder Lachgas konzentrieren, sondern vor allem Gase wie Chlormethan, Dimethylsulfid, Kohlenstoffsulfid oder Carbonylsulfid, die von Mikroorganismen bei sekundären Stoffwechselprozessen freigesetzt werden, suchen.

Laut Madhusudhan ist es wahrscheinlich, dass diese Substanzen als Spurengase in der Atmosphäre bewohnbarer Planeten vorkommen. Genutzt werden sollen zur Suche Daten des James-Webb-Weltraumteleskops, das im November 2021 in den Weltraum gebraucht werden soll. „Wir müssen offen dafür sein, wo wir Leben erwarten und welche Form dieses Leben annehmen könnte, da uns die Natur immer wieder auf oft unvorstellbare Weise überrascht“, so Madhusudhan.

The Astrophysical Journal, doi: 10.3847/1538-4357/abfd9c

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