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Exobiologie: Sonne und Erde eigentlich schlechte Kandidaten für Leben

OGLE-2005-BLG-169Lb
Das diesjährige Treffen der Internationalen Astronomischen Union (IAU) in Rio de Janeiro stand im Zeichen der Entwicklung von Planetensystemen. Verschiedene Vorträge stellten unserem Heimatsystem dabei ein unerwartetes Zeugnis aus: Sowohl die Sonne als aus die Erde besitzen nach Ansicht vieler Planetologen eigentlich nicht die optimale Größe zur Entwicklung von Leben.

Die Sonne heute und als sie noch jung war | Dieser Vergleich zeigt die Entwicklung eines Sterns von der Größe unserer Sonne. Besonders in der ersten Milliarde Jahre seines Lebens ist der Stern sehr aktiv. Er dreht sich wesentlich schneller und erzeugt dabei ein stärkeres Magnetfeld. So entstehen auf der Oberfläche viel mehr heiße Zonen, die ultraviolette Strahlung abgeben und in Eruptionen Materie ins All schleudern.
Bei unserem Zentralgestirn handelt es sich um einen Stern der Spektralklasse G, der als Stern mittleren Gewichts hauptsächlich im sichtbaren Licht strahlt und eine Lebensdauer von rund zehn Milliarden Jahren besitzen wird. Das Stadium, in dem höheres Leben auf der Erde möglich ist, endet jedoch schon in etwa 500 Millionen Jahren. Denn langsam reichert sich immer mehr Helium im Kern der Sonne an, macht ihn damit dichter und lässt ihn heißer brennen. Auch auf der Erde wird es damit langsam immer wärmer.

Ein orangefarbener Stern der kleineren Klasse K brennt, obwohl er noch immer 80 Prozent der Masse unserer Sonne besitzt, für mehrere zehn Milliarden Jahre bei annähernd gleicher Temperatur. Zudem sind K-Sterne in der Milchstraße zehn Mal häufiger als sonnenähnliche Sterne.

Oberfläche einer hypothetischen "Super-Erde" | Künstlerische Darstellung der Oberfläche eines hypothetischen Planeten, der einen kühlen Stern umkreist. Wenn es auf einem solchen Planeten eine Art Ursuppe gibt, aus der sich Leben entwickeln kann – im Bild im Vordergrund – dann hat sie wahrscheinlich eine andere Zusammensetzung als die Ursuppe, aus der das Leben auf der Erde entstand.
Der größere Nachteil von G-Sternen liegt nach Meinung von Astrophysiker Edward Guinan jedoch in ihrer turbulenten Jugend. Bis zu einem Alter von einer Milliarde Jahren drehen sie sich noch innerhalb von wenigen Tagen um sich selbst und erzeugen dabei über den "Dynamo-Effekt" ein wesentlich stärkeres Magnetfeld.

Die Folge sind unzählige Sonnenflecken, die ihrerseits zu Ausbrüchen von ultravioletter, Röntgen- und Teilchenstrahlung führen. Nur langsam verliert der Stern danach durch innere Reibung an Schwung, bis er wie unsere Sonne nur noch einmal im Monat rotiert.

Junge Planeten besitzen noch keine von Lebensformen gebildete Sauerstoffatmosphäre und somit auch keine Ozonschicht. Die ersten organischen Verbindungen sind dem hochenergetischen Bombardement ihres Sterns somit schutzlos ausgeliefert, was die chemische Evolution weiter hinauszögert. Kleinere Sterne wären auch hier lebensfreundlicher, denn sie bilden sich aus weniger ausgedehnte Gaswolken, besitzen also schon anfänglich weniger Drehimpuls und rotieren langsamer.

Nach Ansicht von Jean-Mathias Grießmeier vom niederländischen Institut für Radioastronomie hat auch die Erde nicht die ideale Größe für Leben. "Super-Erden" mit der drei- oder vierfachen Erdmasse seien deutlich besser in der Lage, Lebensformen vor schädlicher Strahlung zu schützen. Grund dafür ist neben ihrer dickeren Atmosphäre auch ihr größerer Eisenkern, der ihnen ein stärkeres Magnetfeld verleiht.

Wie diese neuen Erkenntnisse die Prognosen für Leben im All verändern, lässt sich jedoch nur schwer abschätzen. Noch unzählige weitere Faktoren sind entscheidend, damit ein Planet ein stabiles, lebensfreundliches Klima entwickelt. Auch ob Strahlung tatsächlich die frühe Evolution verhindert oder sie sogar fördert, ist unter Experten umstritten.

Ralf Strobel

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