Neue Daten des James Webb Space Telescope (JWST) haben einen deutlichen Einblick in die harte Realität des Lebens rund um Rote Zwergsterne gegeben. Durch die Beobachtung zweier erdgroßer Planeten im TRAPPIST-1-System haben Astronomen extreme Temperaturunterschiede kartiert, die darauf hindeuten, dass diese Welten möglicherweise ihrer Atmosphäre beraubt sind, was Zweifel an ihrem Potenzial als Lebensraum für Leben aufkommen lässt.
Das TRAPPIST-1-Labor
Das TRAPPIST-1-System liegt 38,8 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann und ist eines der bedeutendsten Ziele der modernen Astronomie. Es gibt sieben Gesteinsplaneten, von denen die meisten eine ähnliche Größe wie die Erde haben.
Da Rote Zwerge – Sterne, die kleiner und kühler als unsere Sonne sind – über 75 % der Sterne in der Milchstraße ausmachen, ist das Verständnis dieser Systeme von entscheidender Bedeutung. Wenn erdgroße Planeten, die Rote Zwerge umkreisen, Atmosphären und Leben ermöglichen können, steigt die statistische Wahrscheinlichkeit, Leben im Universum zu finden, dramatisch an.
Eine Geschichte von zwei Extremen: glühende Tage und gefrorene Nächte
Mithilfe des JWST zur Messung des Lichtflusses analysierten die Forscher die beiden innersten Planeten: TRAPPIST-1b und TRAPPIST-1c. Die Ergebnisse zeigten eine massive thermische Ungleichheit zwischen den dem Stern zugewandten und den abgewandten Seiten der Planeten:
- TRAPPIST-1b: Die Tagestemperaturen steigen über 200°C, während die Nachttemperaturen unter -200°C sinken.
- TRAPPIST-1c: Die Tagestemperaturen erreichen fast 100°C, während die Nachttemperaturen unter -200°C fallen.
Dieser extreme Kontrast ist ein großes wissenschaftliches Warnsignal. Auf einem Planeten mit einer beträchtlichen Atmosphäre würden Winde und Wärmezirkulation die Energie von der Tag- zur Nachtseite verteilen und so diese Temperaturspitzen ausgleichen. Die hier beobachtete „starke Kluft“ lässt darauf schließen, dass diesen Planeten keine nennenswerten Atmosphären fehlen, um die Wärme umzuverteilen.
Warum die Atmosphären verschwanden
Das Fehlen von Luft auf diesen Welten ist wahrscheinlich auf zwei Hauptfaktoren zurückzuführen, die Roten-Zwerg-Systemen innewohnen:
- Strahlungsbeschuss: Rote Zwerge sind hochaktive Sterne. Sie emittieren häufig intensive ultraviolette Strahlung und energiereiche Teilchenströme, die die Atmosphäre eines Planeten physisch in den Weltraum entladen können.
- Gezeitenblockierung: Da diese Planeten ihren Stern so nah umkreisen, sind sie wahrscheinlich „gezeitenblockiert“. Das bedeutet, dass eine Seite immer dem Stern zugewandt ist (permanenter Tag), während die andere immer abgewandt ist (permanente Nacht), wodurch eine statische Umgebung entsteht, in der sich Leben nur schwer aufhalten kann.
„Obwohl Rote Zwerge und ihre Planeten in unserer Galaxie häufig vorkommen, ist ihre Bewohnbarkeit nicht unbedingt garantiert“, bemerkte das Forschungsteam.
Weiter hinausschauen
Auch wenn die Nachrichten für die innersten Planeten düster sind, bedeutet das nicht, dass das gesamte TRAPPIST-1-System tot ist. Die Forscher ziehen eine Parallele zu unserem eigenen Sonnensystem: Ähnlich wie Merkur keine Atmosphäre hat, während Erde und Venus ihre Atmosphäre behalten, sind die äußeren Planeten von TRAPPIST-1 möglicherweise weit genug vom Stern entfernt, um ihre Atmosphären bewahrt zu haben.
Mindestens drei Planeten des Systems befinden sich in der habitablen Zone, wo die Temperaturen theoretisch flüssiges Wasser zulassen könnten. Der nächste Schritt für Astronomen besteht darin, festzustellen, ob es diesen Außenwelten gelungen ist, ihre Luft trotz der volatilen Natur ihres Muttersterns zu halten.
Schlussfolgerung
Die Beobachtungen von TRAPPIST-1b und 1c bestätigen, dass intensive Sternstrahlung erdgroße Planeten ihrer Atmosphäre berauben und unbewohnbare Welten mit extremen Temperaturschwankungen schaffen kann. Allerdings geht die Suche nach den äußeren Planeten im System weiter, die möglicherweise noch die Geheimnisse der Bewohnbarkeit des Planeten bergen.
