Eine Studie von Astrophysikern der University of Toronto lässt darauf schließen, dass Exoplaneten (Planeten außerhalb unseres Sonnensystems) mit höherer Wahrscheinlichkeit flüssiges Wasser besitzen und lebensfreundlicher sein könnten, als wir bislang dachten.
„Planeten mit potenziellen Ozeanen könnten ein Klima besitzen, das dem der Erde viel ähnlicher ist als bisher vermutet“, sagte Jérémy Leconte, ein Postdoktorand am Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA) und dem Centre for Planetary Sciences der University of Toronto. Er ist der leitende Autor eine Studie, die am 15. Januar 2015 im Journal Science Express veröffentlicht wurde.
Wissenschaftler haben angenommen, dass sich Exoplaneten anders verhalten als die Erde – genauer gesagt zeigen sie ihrem Stern immer die selbe Seite. Wenn dem so ist, würden Exoplaneten synchron mit ihrem Stern rotieren, so dass eine Hemisphäre immer dem Stern zugewandt ist, während die andere Hemisphäre in ständiger, kalter Dunkelheit liegt.
Lecontes Studie spricht jedoch dafür, dass Exoplaneten bei den Umkreisungen ihrer Sterne mit solchen Geschwindigkeiten rotieren, dass sie einen Tag-Nacht-Zyklus ähnlich wie die Erde zeigen. „Wenn wir recht haben, gibt es auf den Exoplaneten keine permanente kalte Seite, wo das Wasser in gigantischen Eispanzern gebunden bliebe. Ob dieses neue Wissen über das Klima von Exoplaneten die Fähigkeit dieser Planeten zur Entwicklung von Leben verstärkt, bleibt eine offene Frage.“
Leconte und sein Team gelangten mittels eines dreidimensionalen Klimamodells zu ihren Schlussfolgerungen. Sie entwickelten es, um die Auswirkungen einer gegebenen Planetenatmosphäre auf die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten vorherzusagen, was in Veränderungen seines Klimas resultiert. „Die Atmosphäre ist ein Schlüsselfaktor bei der Beeinflussung der Planetenrotation. Ihr Einfluss kann von entscheidender Bedeutung sein, um die synchrone Rotation zu überwinden und einen Planeten in einen Tag-Nacht-Zyklus zu bringen“, sagte Leconte.
Obwohl Astronomen noch Belege durch Beobachtungen erwarten, deuten die theoretischen Argumente darauf hin, dass viele Exoplaneten imstande sein sollten, eine Atmosphäre zu erhalten, die so massereich wie die der Erde ist. Im Fall der Erde mit ihrer relativ dünnen Atmosphäre erreicht der Großteil des Sonnenlichts die Planetenoberfläche, was den Erwärmungseffekt der Atmosphäre maximiert und ein erträglicheres Klima auf dem ganzen Planeten erzeugt. Durch die Erzeugung von Temperaturunterschieden auf der Oberfläche zwischen Tag- und Nachtseite und zwischen dem Äquator und den Polen treibt die solare Erwärmung Winde an, die die Masse der Atmosphäre umverteilen.
Jeder Stern übt einen Effekt der Gezeitenreibung auf jedes ihn umkreisende Objekt aus – auch die Erde hat diese Art von Einfluss auf den Mond. Die oben beschriebenen Auswirkungen sind so stark, dass sie diesen Effekt überwinden. „Der Mond zeigt uns immer dieselbe Seite, weil die von der Erde verursachten Gezeiten eine Reibung erzeugen, die seine Rotation verändert“, sagte Leconte. „Der Mond befindet sich in einer synchronen Rotation mit der Erde, weil die Zeit, die er für eine Umdrehung um seine Achse benötigt, genau der Zeit entspricht, die er für einen Umlauf um die Erde braucht. Deshalb gibt es eine dunkle Seite des Mondes. Die Gezeitentheorie vernachlässigt allerdings die Auswirkungen einer Atmosphäre.“
Die Wissenschaftler sagen, dass sich eine große Anzahl bekannter terrestrischer Exoplaneten nicht im Zustand einer synchronen Rotation befinden sollte, wie ursprünglich angenommen wurde. Obwohl die Modelle der Forscher zeigen, dass die Exoplaneten einen Tag-Nacht-Zyklus besitzen würden, was sie der Erde ähnlicher macht, könnte die Dauer ihrer Tage aber im Bereich zwischen ein paar Wochen und wenigen Monaten liegen.
Die Ergebnisse werden in der Abhandlung mit dem Titel „Asynchronous rotation of Earth-mass planets in the habitable zone of lower-mass stars“ beschrieben, die am 15. Januar 2015 in Science Express erschien. Die Arbeit wurde durch Fördermittel des Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada unterstützt.
Quelle: http://news.utoronto.ca/planets-outside-our-solar-system-more-hospitable-life-wed-thought
(THK)
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