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Planetensystem TRAPPIST-1

Planetare Induktionsheizung

Planeten des TRAPPIST-1-Systems weisen laut Forschern offenbar eine verstärkte magnetische Aktivität und Magmavorkommen auf. Die dazu nötige Wärme stammt aus Induktionseffekten.
Das Planetensystem von TRAPPIST-1 (künstlerische Darstellung)

Das System TRAPPIST-1 liegt rund 40 Lichtjahre von der Erde entfernt; sein Zentralgestirn ist ein Roter Zwerg, der ein starkes Magnetfeld aufweist. Berühmtheit erlangte das System, weil es sieben erdgroße Planeten beherbergt, die teilweise in der habitablen Zone liegen. Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz modellieren nun in der Fachzeitschrift "Nature Astronomy", wie bei den Planeten eine so genannte elektromagnetische Induktionsheizung dazu führt, dass der obere Planetenmantel so heiß wird, bis er teilweise schmilzt. Bei TRAPPIST-1 träfe das offenbar auf die vier inneren Planeten des Systems zu, so die Wissenschaftler, was dort die Wahrscheinlichkeit auf Leben erheblich reduziere.

Ganz allgemein sprechen Fachleute von Induktion, wenn ein sich änderndes Magnetfeld Ströme in einem leitenden Medium induziert. Dabei entsteht Wärme, und verschiedene Herstellungsprozesse nutzen dieses Prinzip, um etwa bestimmte Materialien zu schmelzen. Derselbe physikalische Prozess kann sich innerhalb von Planeten abspielen, die um stark magnetisierte Sterne kreisen. In der vorliegenden Publikation präsentieren die Astrophysiker folgendes Modell: Sobald die Sternrotation und die magnetischen Dipolachsen eines Planeten zueinander geneigt sind, wird bei der Bewegung ein sich veränderndes Magnetfeld erzeugt, was wiederum zu einem alternierenden elektrischen Strom im Planeten führt. Die dabei hervorgerufene Wärme ist in der Lage, den Planetenmantel zu schmelzen und eine starke vulkanische Aktivität auszulösen.

Laut dem Forscherteam ist Letzteres ein wichtiger Faktor in der Evolution von Planeten, weil sich dadurch die Menge an Treibhausgasen stark erhöhen kann – und so das Klima beeinflusst wird. Auf die Entwicklung von Leben wirke sich das sehr ungünstig aus. Deshalb empfehlen die Wissenschaftler, die Induktionserwärmung generell bei der Untersuchung von Exoplaneten zu berücksichtigen. Denn insbesondere bei kleinen Sternen liegt die habitable Zone deutlich näher am Stern als bei Sternen von der Größe der Sonne. Daher sind Planeten in Zwergsternsystemen viel stärkeren variierenden Magnetfeldern ausgesetzt.

43/2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 43/2017

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