Bewohnbare Planeten werden höchstwahrscheinlich kalte, trockene „blassgelbe Punkte“ sein

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Erinnern Sie sich an all die bewohnbaren Planeten, die wir in Science-Fiction-Filmen gesehen haben? Da ist zum Beispiel das winterliche Hoth und die überwältigend heiße Düne. Die Leute drin Interstellar besuchte eine Meereswelt und eine trostlose Felsenwelt. Trotz all ihrer Unterschiede waren diese Orte immer noch das, was sie aufsuchten Star Trek Bewohnbare Welten der M-Klasse. Sicher, sie waren nicht alle wie die Erde, aber das machte sie aufregend fremd für die Lebensformen, die sie unterstützten. Im realen Universum scheinen außerirdische Welten, die unserer nicht ganz ähnlich sind, die Norm zu sein. Die Erde könnte die sein real fremde Welt.

Laut zwei Forschern in Europa sind blassblaue Punkte wie unser Planet wahrscheinlich nicht allzu häufig. Stattdessen könnten viele bewohnbare Planeten kälter und trockener sein als unserer. Da sie möglicherweise nicht so viel Wasser haben, könnten diese Orte außerdem eher wie blassgelbe Punkte aussehen.

Die Planetenforscher Tilman Spohn und Dennis Höning modellierten mögliche Exoplaneten, um zu sehen, wie die Entwicklung von Kontinenten und planetarischen Wasserkreisläufen die Entwicklung bewohnbarer Welten beeinflussen könnte. Sie kamen zu dem Schluss, dass Planeten mit etwa 80-prozentiger Wahrscheinlichkeit größtenteils von Land bedeckt sind. Das heißt, sie hätten hauptsächlich kontinentale Landschaften. Weitere 20 Prozent der möglicherweise bewohnbaren Welten wären wahrscheinlich hauptsächlich ozeanisch. Ein winziger Prozentsatz (weniger als ein Prozent) würde der Land-Wasser-Verteilung der Erde ähneln.

Terrestrial-type habitable planets can evolve in three scenarios of land/ocean distribution: covered by lands, oceans, or an equal mix of both. The land-covered planet is the most probable scenario ( around 80%), while our “equal mix” Earth (<1% chance) is even more unique than previously thought. Modelling shows that the probabilities of three very-different looking types of terrestrial planets vary widely, and impact their climate and habitability. Credit: Europlanet 2024 RI/T. Roger.
Bewohnbare Planeten vom terrestrischen Typ können sich in drei Szenarien der Land/Ozean-Verteilung entwickeln: bedeckt von Land, Ozeanen oder einer gleichen Mischung aus beidem. Der von Land bedeckte Planet ist das wahrscheinlichste Szenario (ca. 80 %), während unsere „gleiche Mischung“ Erde (<1 % Wahrscheinlichkeit) sogar noch einzigartiger ist als bisher angenommen. Die Modellierung zeigt, dass die Wahrscheinlichkeiten von drei sehr unterschiedlich aussehenden Arten von terrestrischen Planeten stark variieren und ihr Klima und ihre Bewohnbarkeit beeinflussen. Bildnachweis: Europlanet 2024 RI/T. Roger.

„Wir Erdlinge genießen das Gleichgewicht zwischen Landgebieten und Ozeanen auf unserem Heimatplaneten“, sagte Spohn, Geschäftsführer des International Space Science Institute in Bern, Schweiz. „Es ist verlockend anzunehmen, dass eine zweite Erde genau wie unsere wäre, aber unsere Modellergebnisse deuten darauf hin, dass dies wahrscheinlich nicht der Fall ist.“

Unterschiede in bewohnbaren Planeten

Warum sollten sich bewohnbare Planeten also so sehr von Carl Sagans „blassblauem Punkt“ unterscheiden? Das „Look and Feel“ jedes Exoplaneten hängt von verschiedenen Eigenschaften ab. Diese reichen von ihrer Struktur bis zu dem Stern, den sie umkreisen. Auf der Erde ist das Wachstum der Kontinente durch vulkanische Aktivität und ihre Erosion durch Verwitterung ziemlich ausgeglichen. Hier gedeiht das Leben. Viele Pflanzen gedeihen zum Beispiel gut an Land. Dort erhalten sie Zugang zur freundlichen Sonne, um Photosynthese zu betreiben. Dieser Prozess ermöglicht es ihnen, Energie und Nährstoffe in der Nahrungskette nach oben zu übertragen. Das Leben gedeiht auch in den Ozeanen und sie liefern eine riesige Menge Wasser, das den Niederschlag verstärkt. Die ozeanischen Wasserressourcen verhindern, dass das gegenwärtige Klima der Erde zu trocken wird.

Auch die Geologie spielt laut den Forschern eine wichtige Rolle. Der Haupttreiber der Plattentektonik der Erde ist die innere Hitze. „Das treibt geologische Aktivitäten wie Erdbeben, Vulkane und Gebirgsbildung voran und führt zum Wachstum von Kontinenten“, sagte Spohn. „Die Erosion des Landes ist Teil einer Reihe von Kreisläufen, die Wasser zwischen der Atmosphäre und dem Inneren austauschen. Unsere numerischen Modelle, wie diese Zyklen interagieren, zeigen, dass die heutige Erde ein außergewöhnlicher Planet sein könnte und dass das Gleichgewicht der Landmasse über Milliarden von Jahren instabil sein könnte. Während alle modellierten Planeten als bewohnbar angesehen werden könnten, könnten ihre Fauna und Flora ganz anders sein.“

Nicht alle lebenstragenden Planeten sind gleich

Die gute Nachricht hier ist, dass das Verhältnis von Landmasse zu Ozean eine ziemlich weite Definition von „bewohnbar“ zulässt. Eine Meereswelt mit weniger als 10 Prozent Land könnte sich beispielsweise als feuchter, warmer Planet herausstellen. Es könnte der Erde ähnlich sein, nachdem es sich von dem Aufprall erholt hat, der dazu beigetragen hat, die Dinosaurier zu töten. Dies ist sinnvoll, da die Modelle, an denen Spohn und Höning gearbeitet haben, zeigen, dass die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen auf diesen Welten eher der Erde entsprechen würden. Eine solche Welt könnte von Lebensformen nur so wimmeln.

Die Planeten mit weniger als 30 Prozent Ozeanen hätten kältere Temperaturen und ein trockeneres Klima. Sie könnten kühle Wüsten und möglicherweise einige Eisschilde haben. Wir wissen aus ähnlichen Regionen hier auf der Erde, dass Leben in solchen Umgebungen gedeihen kann.

Hier ist ein weiterer faszinierender Gedanke. Die Erde, die wir heute kennen, ist anders als zu verschiedenen anderen Zeiten ihrer Geschichte. Zum Beispiel könnte es Welten mit ähnlichen Bedingungen geben wie auf unserem Planeten während der Eiszeiten. Das Leben blühte hier in jenen Zeiten auf, und eine solche Welt wäre durchaus bewohnbar. Interessanterweise fanden Menschen, die zu dieser Zeit vor 10.000 Jahren auf unserem Planeten lebten, diese Orte bequem und vertraut.

Die Zahl der bekannten bestätigten Exoplaneten liegt jetzt bei über 5.000. Einige sind bewohnbar. Andere sind es nicht. Etwas sind Super-Erden, andere sind Gas-Überriesen. Aber es ist nur eine Frage der Zeit, bis Planetenforscher einen fahlen Punkt einer Welt finden. Es ist interessant, sich vorzustellen, ob es blau oder gelb ist, es könnte das Leben willkommen heißen.

Für mehr Informationen

Erdähnliche Exoplaneten sind wahrscheinlich kein weiterer „blassblauer Punkt“
Spohn, T. und Hoening, D.: Land/Ocean Surface Diversity on Earth-like (Exo)planets: Implications for Habitability, Europlanet Science Congress 2022, Granada, Spanien, 18.–23. September 2022, EPSC2022-506, 2022.

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