Auf der Suche nach Lebensfreundschaft im All

Die Jagd nach einer „zweiten Erde“ geht weiter! Doch es genügt nicht, nur Exoplaneten in der habitablen Zone zu finden – sie müssen auch eine Atmosphäre bieten, die Leben unterstützen kann. Forschende des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF) haben alarmierende Ergebnisse präsentiert: Viele erdähnliche Planeten könnten von Helium-dominierten Gashüllen umgeben sein, die kein komplexes Leben zulassen.

Die Entstehung von Planeten und Atmosphären

Wenn neue Sterne geboren werden, umgibt sie eine Scheibe aus Gas, Staub und Asteroiden. Aus dieser Scheibe entstehen anschließend Gas- und Gesteinsplaneten. Die Elemente, die ein Planet aufnimmt, bestimmen später, wie viel Wasser er hat und welche Ur-Atmosphäre sich bildet. Bisherige Beobachtungen zeigen, dass zahlreiche massearme Planeten mit ausgedehnten Wasserstoff-Helium-Atmosphären existieren. Experten befürchten: Unsere Erde bleibt bisher das einzige bekannte Beispiel für eine lebensfreundliche Stickstoff-Sauerstoff-Atmosphäre.

Stabilität unter Druck: ein massives Problem

Forschende sind sich einig: Helium-Wasserstoff-Atmosphären sind nicht stabil. „Unsere Untersuchungen zeigen, dass solche Ur-Atmosphären innerhalb weniger Jahrmillionen verloren gehen, wenn die Planetengröße unter der Erdmasse liegt“, erklärt Helmut Lammer, Erstautor einer in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlichten Studie. Massereichere Himmelskörper hingegen können ihre primordiale Atmosphäre langfristig bewahren.

Die Erde und ihre Entwicklung

Die Studie hebt hervor, dass die Erde zu Beginn des protosolaren Nebels – etwa vier Millionen Jahre nach der Entstehung der Sonne – noch nicht zu ihrer vollen Größe gewachsen war. „Hätte sie dies jedoch getan, würde sie eine dicke Helium-Atmosphäre besitzen, in der Leben, wie wir es kennen, wohl unmöglich wäre“, meint Ko-Autor Manuel Scherf. Häufige Planeten könnten „erstaunlicherweise“ unter einem Druck von hunderten Bar leiden.

Weniger Kandidaten für komplexes Leben?

Diese überraschenden Erkenntnisse könnten die Zahl der potenziell bewohnbaren, erdähnlichen Planeten drastisch reduzieren. Scherf prophezeit, dass viele Kandidaten eine Helium-dominierte Atmosphäre haben und somit unwirtlich für komplexes Leben sind. Welche Auswirkungen das auf unsere Suche nach intelligentem Leben in der Milchstraße hat, bleibt abzuwarten.

Zukünftige Forschung im All

Die Ergebnisse der Studie unterstreichen die Dringlichkeit, das komplexe Zusammenspiel zwischen der Entstehung von Planeten, ihren Atmosphären und der Entwicklung zentraler Sterne zu verstehen. IWF-Direktorin Christiane Helling betont die Bedeutung des Studiums extrasolarer Atmosphären für die Erforschung von Leben im All. Hochsensible Instrumente werden benötigt, um diese faszinierenden wissenschaftlichen Fragen im Rahmen des ESA-Wissenschaftsprogramms zu beantworten.