Planeten mit der gleichen Masse und dem gleichen Radius wie die Erde könnten selbst in der bewohnbaren Zone eines Sterns heute sehr unterschiedliche Eigenschaften haben. Bildnachweis: J. Pinfield / RoPACS-Netzwerk / University of Hertfordshire.

Eine "bewohnbare" Welt um Proxima Centauri ist möglicherweise nicht sehr erdähnlich

Jetzt, da wir wissen, dass der nächste Stern einen potenziell bewohnbaren Planeten hat, ist es Zeit zu fragen, ob er wirklich unserem ähnlich ist.

"Die Erde als die einzige besiedelte Welt im unendlichen Raum zu betrachten, ist ebenso absurd wie zu behaupten, dass auf einem ganzen mit Hirse gesäten Feld nur ein Korn wachsen wird." -Metrodorus von Chios

Eines der ultimativen Ziele der Menschheit beim Blick auf das Universum ist es, einen anderen Planeten zu entdecken, der das menschliche Leben unterstützen kann oder vielleicht sogar andere intelligente Lebewesen enthält. Jenseits unseres Sonnensystems sind die nächsten Sterne das Trinärsystem Alpha Centauri, bestehend aus Alpha Centauri A, einem sonnenähnlichen Stern, Alpha Centauri B, einem Stern, der etwas kleiner und kühler als unsere Sonne ist, und Proxima Centauri, einem massearmen Rot Zwerg, der am nächsten ist. Letzte Woche gab das Europäische Südobservatorium bekannt, dass sich um Proxima Centauri, nur 4,24 Lichtjahre entfernt, ein erdähnlicher Planet befindet. Mit einer geschätzten Masse von 1,3-facher Erde und 70% des einfallenden Sonnenlichts macht die Welt in nur 11 Tagen eine vollständige Revolution um ihren Stern. Wenn dies verifiziert würde, wäre dies der nächste Planet außerhalb unseres Sonnensystems, der jemals entdeckt wurde.

Die Sterne Alpha Centauri (oben links) einschließlich A und B, Beta Centauri (oben rechts) und Proxima Centauri (eingekreist). Bildnachweis: Wikimedia Commons-Benutzer Skatebiker.

Wenn Sie vor nur 25 Jahren zu den weltweit führenden Wissenschaftlern gekommen wären und gefragt hätten, wie viele Planeten sich um andere Sterne als unsere befinden, hätten Sie nur Vermutungen erhalten. Keiner war jemals entdeckt und bestätigt worden, und die wenigen „behaupteten Entdeckungen“, die es gegeben hatte, waren alle umgeworfen worden. Schneller Vorlauf bis heute, und wir haben Tausende von bestätigten Planeten mit Tausenden mehr als „Kandidaten“ in den Startlöchern. Die meisten davon wurden von der Kepler-Mission der NASA entdeckt, die einen Teil eines nahe gelegenen Spiralarms betrachtete und 150.000 Sterne in Hunderten bis Tausenden von Lichtjahren Entfernung betrachtete. Obwohl diese Informationen ausreichten, um uns zu sagen, dass die meisten Sterne Planeten haben und dass ein erheblicher Prozentsatz felsige Welten in den potenziell bewohnbaren Zonen ihrer Sternensysteme hat, hat sie nicht den gleichen Reiz wie die nächsten Sterne.

Der unserer Sonne am nächsten liegende Stern - Proxima Centauri - wie vom Hubble-Weltraumteleskop abgebildet. Bildnachweis: ESA / Hubble und NASA.

Die meisten von uns hören „erdähnlich“ und denken sofort an eine Welt mit Kontinenten und Ozeanen, die voller Leben und möglicherweise intelligenter Wesen auf ihrer Oberfläche ist. Aber das ist es, was "erdähnlich" für einen Astronomen zumindest noch nicht bedeutet. Es gibt sehr wenig, was wir zu diesem Zeitpunkt über einen entfernten Planeten messen können, insbesondere von einem kleinen Planeten, da das Licht seines Muttersterns jedes andere Signal absolut überflutet. Alles, was wir definitiv messen können, ist die physische Masse, der Radius und die Umlaufbahn eines Planeten. Wenn wir Glück haben, können wir messen, ob der Planet eine Atmosphäre hat oder nicht, aber diese Informationen sind normalerweise nur für Gasriesenwelten verfügbar, nicht für felsige Planeten.

Eine Illustration einer Pfanne um einen roten Zwergstern. Nur Gasriesenwelten sind groß genug, um ihre Atmosphären zu diesem Zeitpunkt erfassen zu können. Bildnachweis: ESO.

Wenn wir tatsächlich einen erdgroßen, erdgroßen Planeten gefunden haben, der Proxima Centauri in der richtigen Entfernung für flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche umkreist, gibt es uns enorme Hoffnung, dass erdähnliche Welten um vielleicht sogar die meisten Sterne in der Erde vorhanden sind Universum. Immerhin sind nur 5% aller Sterne so massereich wie unsere eigene Sonne, während 75% der Sterne rote Zwerge wie Proxima Centauri sind. Basierend auf Massen- und Größenmessungen konnten wir bestätigen, dass der Planet eher felsig als gasförmig oder mit einer Wasserstoff / Helium-Hülle ist. Und wenn wir das Licht vom Planeten direkt messen könnten, indem wir verschiedene astronomische Techniken anwenden, um das Licht vom Mutterstern zu subtrahieren, könnten wir sogar feststellen, ob der Planet im Laufe der Zeit einheitlich erscheint (wie eine vollständig bewölkte Welt wie die Venus) tut) oder ob es Helligkeitsmerkmale hat, die sich im Laufe der Zeit ändern (wie eine teilweise bewölkte Welt wie die Erde).

Die Erde (L) im sichtbaren Licht im Vergleich zur Venus (R) im Infrarotlicht. Während das Reflexionsvermögen der Erde im Laufe der Zeit variiert, bleibt das der Venus konstant. Bildnachweis: NASA / MODIS (L), ISIS / JAXA (R), Stickerei von E. Siegel.

Es gibt noch andere Dinge, die wir darüber wissen würden, wie sich diese Welt von unserer unterscheidet. Basierend auf der Masse, Größe und Entfernung des Planeten zu seinem Stern würden wir wissen, dass er gezeitengesperrt war, was bedeutet, dass immer dieselbe Hemisphäre dem Stern zugewandt ist, ähnlich wie der Mond an die Erde gebunden ist. Wir würden wissen, dass seine Jahre viel kürzer sind und dass seine Jahreszeiten durch die Elliptizität seiner Umlaufbahn bestimmt werden, nicht durch die axiale Neigung.

Die 21 Kepler-Planeten wurden in den bewohnbaren Zonen ihrer Sterne entdeckt, die nicht größer als das Doppelte des Erddurchmessers sind. Die meisten dieser Welten umkreisen rote Zwerge, näher am „unteren“ Rand des Diagramms. Bildnachweis: NASA Ames / N. Batalha und W. Stenzel.

Am auffälligsten sind jedoch die Dinge, die wir noch nicht wissen würden, darunter:

  • Ob diese Welt eine Oberflächentemperatur wie Venus, Erde oder Mars hat, die sehr stark von Eigenschaften abhängt, können wir nicht wie die Zusammensetzung der Atmosphäre messen.
  • Ob es auf seiner Oberfläche das Potenzial für flüssiges Wasser gibt, was die Kenntnis des atmosphärischen Drucks erfordert.
  • Ob es ein Magnetfeld gibt, das den Planeten vor Sonnenstrahlung schützt, oder ob dies notwendig ist, um jedes Leben zu schützen, das auf der Welt entstanden ist.
  • Ob Sonnenaktivität irgendein Leben gebraten hat, das in den frühen Stadien hätte existieren können.
  • Oder ob die Atmosphäre Biosignaturen hat oder nicht.
Der Exoplanet Kepler-452b (R) ist im Vergleich zur Erde (L) ein möglicher Kandidat für die Erde 2.0. Bildnachweis: Bildnachweis: NASA / Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.

Ob dieser Planet existiert oder nicht - und es ist wichtig, skeptisch zu sein, da vor einigen Jahren ein Planet um Alpha Centauri B gemeldet wurde, der mehr Daten enthielt -, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass „erdähnlich“ weit entfernt ist überhaupt etwas wie die eigentliche Erde zu sein. Nach diesen Kriterien wären Venus oder Mars auch „erdähnlich“, aber Sie würden Ihre Hoffnungen, eine interstellare Spezies zu werden, auf keine dieser Kriterien setzen. So großartig es wäre, eine neue, felsige Welt in der potenziell bewohnbaren Zone um den sonnennächsten Stern zu finden, so weit ist es von unserem ultimativen Traum von einer Erde 2.0 entfernt.

Dieser Beitrag erschien zuerst bei Forbes und wird Ihnen von unseren Patreon-Unterstützern werbefrei zur Verfügung gestellt. Kommentieren Sie unser Forum und kaufen Sie unser erstes Buch: Beyond The Galaxy!