Staub macht Planeten lebensfreundlich

Simulationen zeigen klimatischen Einfluss von Gesteinsstaub

Auch außerhalb der klassischen habitablen Zone können Planeten lebensfreundlich sein – durch Gesteinsstaub. Das zeigen Klimamodelle von Exoplaneten, die jetzt ein Team britischer Astrophysiker präsentiert. Demnach kann der Staub Planeten bei anderen Sternen sowohl abkühlen als auch erwärmen und so den lebensfreundlichen Bereich um einen Stern vergrößern. Noch wichtiger: Bei Planeten mit gebundener Rotation sorgt Staub für einen Temperaturausgleich zwischen Tag- und Nachtseite. Die Forscher berichten im Fachblatt „Nature Communications“ über die Ergebnisse ihrer Simulationen.

Als habitabel oder lebensfreundlich sehen Astronomen jenen Bereich um einen Stern an, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten möglich ist. Bislang steht bei der Bestimmung der Größe dieser Zone die Strahlung des Sterns im Vordergrund: Je kühler ein Stern, desto näher beim Stern befindet sich der lebensfreundliche Bereich. Das hat für kühle Zwergsterne eine unangenehme Konsequenz. Erdähnliche Planeten in der habitablen Zone sind dem Stern so nah, dass sie eine gebundene Rotation zeigen. Eine Seite des Planeten ist also permanent der Strahlung des Sterns ausgesetzt und damit sehr heiß, während die andere Seite ewig dunkel und kühl ist.

Unter solchen Bedingungen ist kaum Leben möglich, dachten die Forscher bislang. Doch wie Ian Boutle von der University of Exeter und seine Kollegen zeigen, ist das ein Irrtum. Gesteinsstaub in der Atmosphäre eines solchen Planeten kann die heiße Seite abkühlen und die kühle Seite erwärmen. „Der Effekt sorgt also für einen Temperaturausgleich“, so Boutle, „und damit macht er den Planeten lebensfreundlicher.“ Aber auch in Planetensystemen um normale Sterne wie unsere Sonne vergrößert Staub die habitable Zone, da er am inneren Rand für Abkühlung und am äußeren für Erwärmung sorgt.

Man müsse also vorsichtig damit sein, so die Forscher, einen Planeten allein aufgrund seiner Entfernung und der damit verbundenen Sterneinstrahlung sofort als lebensfeindlich einzustufen. Allerdings hat Staub in der Atmosphäre eines Planeten für die Astronomen auch eine Kehrseite: Er erschwert die Identifikation von Biomarkern wie Methan in der beobachteten Strahlung. „Staub in der Atmosphäre kann also zwar Planeten lebensfreundlicher machen“, so Team-Mitglied Manoj Joshi von der University of East Anglia, „zugleich behindert er uns aber dabei, Leben auf einem Planeten nachzuweisen. Beide Effekte müssen wir künftig bei unseren Forschungen berücksichtigen.“

Bildquelle: D. Sergeev, U. Exeter

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!