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Weltraum: Staub könnte Exoplaneten lebensfreundlicher machen

Wie sieht es auf fernen Exoplaneten aus? Bisher können Forscher der Frage nur mit Simulationen nachgehen. Doch dabei haben sie bislang möglicherweise etwas übersehen.
Staubiger PlanetLaden...

Bisher ist wenig bekannt über die Bedingungen, die auf Planeten in anderen Sternsystemen herrschen. Zwar haben Astronomen in den vergangenen Jahrzehnten mehr als 4000 dieser Exoplaneten entdeckt. Bei den allermeisten weiß man bisher jedoch nur, wie groß und schwer sie ungefähr sind und in welchem Abstand von ihrem Stern sie sich durchs All bewegen.

Bei vielen Exoplaneten würden Forscher gerne mehr wissen. Etwa, aus welchen Gasen ihre Atmosphären bestehen. Das würde im Idealfall Rückschlüsse auf die Bedingungen auf der Planetenoberfläche erlauben. Allerdings konnten heutige Teleskope bisher bloß bei einigen Dutzend großer Exoplaneten einzelne Gase in der Atmosphäre identifizieren. Mit Blick auf kleinere Felsplaneten bleiben Forschern daher bislang nur Computersimulationen, die auf Basis weniger Parameter den enormen Spielraum an Möglichkeiten ausloten – und vermutlich in vielen Fällen deutlich danebenliegen.

Daran erinnert eine Forschungsarbeit, die nun im Fachmagazin »Nature Communications« erschienen ist. In ihr bringen die britischen Autoren um Ian Boutle vom Met Office einen Bestandteil von Atmosphären ins Spiel, den bisherige Simulationen bisher vernachlässigt hätten: Staub, der insbesondere in trockenen, nicht von Vegetation bedeckten Gebieten in die Luft gelangt. Da die feinen Partikel Infrarotstrahlung abfangen, könnten sie die Bedingungen auf der Oberfläche eines Exoplaneten stark verändern, schreiben die Forscher.

Stark betroffen davon könnten Felsplaneten sein, die rote Zwergsterne auf dichten Bahnen umkreisen – und dort, wegen der geringeren Strahlungsleistung der Zwerge, mitunter trotzdem in die habitable Zone fallen. Viele dieser Welten können wegen der Nähe zu ihrem Stern nicht frei rotieren, sie zeigen ihrer Sonne stattdessen immer dieselbe Seite. Staub in der Atmosphäre könnte auf diesen Welten dabei helfen, das resultierende Temperaturgefälle zu verringern, schreiben Boutle und seine Kollegen. Schließlich würde der Schmutz in der Luft die Tagseite des Planeten kühlen und die Nachtseite wärmer machen.

Staub könnte allerdings auch die Untersuchung ferner Exoatmosphären erschweren, geben die Forscher zu bedenken: Da die Partikel Strahlung in vielen Frequenzbändern absorbieren, könnten sie potenziell spannende Biosignaturen wie die von Wasserdampf, Sauerstoff, Ozon und Methan verdecken. Gleichwohl wäre auch das Fehlen von Staubspuren in der Atmosphäre interessant: Es würde für eine Oberfläche sprechen, auf der Pflanzen, Meere oder Eispanzer verhindern, dass Material im großen Stil aufgewirbelt wird.

24/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 24/2020

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