Selbst Planetensysteme mit extrem exzentrischen Gasriesen könnten Erdzwillinge beherbergen "Zweite Erde" trotz planetarer Abrissbirne? - scinexx | Das Wissensmagazin
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„Zweite Erde“ trotz planetarer Abrissbirne?

Selbst Planetensysteme mit extrem exzentrischen Gasriesen könnten Erdzwillinge beherbergen

HR 5183b
So würde der exzentrische Gasriese HR 5183b bei seiner nächsten Annäherung an einen potenziell lebensfreundlichen Nachbarn von dessen Oberfläche aus aussehen. © Teo Mocnik / UCR

Und es gibt sie doch: Lebensfreundliche Exoplaneten könnten selbst in den Planetensystemen existieren, in denen eine „planetare Abrissbirne“ kreist – ein Gasriese mit extrem exzentrischem Orbit. Bisher galten solche Systeme als zu instabil, doch am Beispiel eines 103 Lichtjahre entfernten Exoplaneten belegen Astronomen nun, dass es selbst dort bewohnbare Welten geben kann. Deren Bewohner würden ein einzigartiges Himmelsschauspiel sehen.

In unserem Sonnensystem kreisen Gasriesen wie Jupiter und Saturn weit außen um die Sonne – jenseits der habitablen Zone. Dennoch hat ihr enormer Schwerkrafteinfluss auch die Entwicklung der Erde entscheidend geprägt. Unter anderem fängt der Jupiter unzählige Asteroiden und Kometen ab, die sonst weiter Richtung Erde geflogen wären – er wirkt damit wie ein Schutzschild.

Bahn von HR 5183b
Bahn von HR 5183b übertragen auf unser Sonnensystem. © W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Dreimal so schwer wie Jupiter und extrem exzentrisch

Doch es gibt Gasriesen, die eher als Abrissbirne denn als Schutzschild auf ihre Umgebung wirken. Ein Beispiel ist der erst kürzlich entdeckte Gasriese HR 5183b, ein Planet von gut dreifacher Jupitermasse, der einen rund 103 Lichtjahre entfernten Stern umkreist. Für eine Umrundung benötigt der Planet rund 75 Jahre. „Er hat damit eine der längsten Orbitalperioden aller bekannten Exoplaneten“, erklären Stephen Kane von der University of California Riverside und seine Kollegin Sarah Blunt vom California Institute of Technology.

Das Besondere jedoch: Im Gegensatz zu den annähernd kreisförmigen Bahnen der meisten Planeten ist der Orbit von HR 5183b extrem elliptisch und exzentrisch, wie die Astronomen berichten. Übertragen auf unser Sonnensystem würde der Gasriese zwischen dem Asteroidengürtel und der Bahn des Pluto pendeln. Im System von HR 5183 streift der Gasriese alle 75 Jahre knapp am äußeren Rand der habitablen Zone vorbei.

Kann es trotzdem weitere Planeten geben?

Das weckt die Frage: Könnte es in einem solchen Planetensystem überhaupt noch weitere Planeten geben? Und wären diese lebensfreundlich? Angesichts des extrem exzentrischen Orbits von HR 5183b erscheint dies fast unmöglich: „Ein solcher Planet könnte auch als ‚Abrissbirne‘ beschrieben werden, denn sein zyklischer Schwerkrafteinfluss durchdringt das gesamte System“, erklären Kane und Blunt.

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Doch die Forscher wollten es genauer wissen. Mithilfe von Modellsimulationen haben sie am System von HR 5183b exemplarisch getestet, wo es möglicherweise doch noch stabile „Nischen“ für weitere Planeten gibt. Besonderes Augenmerk legten sie dabei auf die habitable Zone – die Zone, in der potenziell lebensfreundliche Planeten zu finden wären.

Stabile „Nische“ in der inneren habitablen Zone

Das überraschende Ergebnis: Selbst in Gegenwart einer „planetaren Abrissbirne“ wie HR 5183b könnte es weitere, sogar habitable Planeten geben. „Die Präsenz des Gasriesen macht zwar weite Teile der habitablen Zone instabil“, so die Forscher. „Aber es gibt eine Bastion der Hoffnung in der inneren Region der habitablen Zone.“ Hier könnte sich ein erdähnlicher Planet trotz des Störeinflusses des alle 75 Jahre vorbeikommenden Gasriesen halten.

Das widerlegt die gängige Ansicht, nach der es in einem solchen Planetensystem mit „Abrissbirne“ keine weiteren Planeten geben kann. „Unsere sorgfältige Analyse demonstriert, dass Planeten in Teilen der habitablen Zone solcher Systeme überleben können“, sagen die Astronomen. Das aber bedeutet, dass viele zuvor „aussortierte“ Planetensysteme in unserer kosmischen Umgebung durchaus potenziell lebensfreundliche „Erdzwillinge“ beherbergen könnten.

Einmaliger Anblick

Spannend auch: Sollte es auf einem solchen Erdzwilling außerirdisches Leben geben, würden diese Wesen ein einzigartiges Himmelsschauspiel erleben. Denn alle 75 Jahre, wenn der Gasriese HR 5183b den innersten Teil seines Orbits passiert, erschiene er am Himmel des inneren Planeten als große, helle Kugel. Er wäre 15 Mal heller als die Venus und deutlich größer als sie. Die Außerirdischen könnten zudem beobachten, wie dieser Lichtpunkt im Verlauf der Jahre erst stetig heller und größer wird und sich dann wieder entfernt.

„Wenn es einen solchen Planeten in unserem Sonnensystem geben würde, dann würde man diesen Anblick als ein im Menschenleben einmaliges Ereignis ansehen – ähnlich der Passage des Kometen Halley“, sagen die Astronomen. Sie wollen nun mithilfe der Daten des TESS-Weltraumteleskops und der Keck Observatorien auf Hawaii nach weiteren Planetensystemen wie HR 5183 suchen. (Astronomical Journal, 2019; doi: 10.3847/1538-3881/ab4c3e)

Quelle: University of California – Riverside

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