Ein naher Stern hat die Atmosphäre seines Planeten vollständig zerstört

Was wäre, wenn Sie einen erdgroßen Planeten in eine enge Umlaufbahn um einen M-Zwergstern bringen würden? Dies ist mehr als eine akademische Frage, da M-Zwerge die zahlreichsten Sterne sind, die wir kennen. Eine Gruppe von Astronomen, die den Planeten GJ 1252b untersucht, hat eine Antwort gefunden, und sie ist nicht schön.

Da dieser Planet seinem Stern so nahe ist, erhält er viel Wärme. Und diese Nähe ist auf andere Weise tödlich. „Der Strahlungsdruck des Sterns ist immens und reicht aus, um die Atmosphäre eines Planeten wegzublasen“, sagte Michelle Hill, Astrophysikerin an der University of California, Riverside, und Co-Autorin einer kürzlich erschienenen Abhandlung über GJ 1252b. Der Planet ist etwa 65 Lichtjahre von der Erde entfernt und umkreist seinen Stern zweimal alle 24 Erdstunden. Die Hitze des Sterns macht diese Welt unwirtlich.

Er unterscheidet sich nicht wesentlich von Merkur in unserem Sonnensystem. Es gibt keine Atmosphäre, und der Planet wird im Orbit um die Sonne abwechselnd erhitzt und eingefroren. Tatsächlich verliert die Erde aufgrund der Sonnenaktivität auch etwas Atmosphäre. Vulkanismus und andere Prozesse setzen jedoch Gase in unsere Atmosphäre frei. Die Erde hat Glück; Planeten wie Merkur und GJ 1252b sind es nicht. Und dies hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Suche nach lebenserhaltenden Welten.

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Was ist mit den M-Zwergsternen?

Allein in unserer Galaxie gibt es Millionen und Abermillionen von M-Zwergsternen. Ihre Größe variiert von etwa einem Zehntel bis zu zwei Dritteln der Sonnenmasse. Diese können aktiv sein, senden Fackeln und Explosionen durch ihre Systeme. Die meisten haben mindestens einen Planeten in ihren bewohnbaren Zonen und andere in verschiedenen Entfernungen.

Keine gute Kombination, wenn Sie Leben auf ihren Planeten finden wollen. Die stellare Aktivität, die Planetenatmosphären in die Luft jagt, zerstört offensichtlich auch jede Chance auf Leben auf diesen Welten. Und da M-Zwerge so zahlreich sind, kann ihre Allgegenwart die Anzahl der Planeten in der Galaxie verringern, die tatsächlich Leben unterstützen. Das sind keine guten Nachrichten für Planeten wie GJ 1252b.

„Es ist möglich, dass der Zustand dieses Planeten ein schlechtes Zeichen für Planeten ist, die noch weiter von dieser Art von Sternen entfernt sind“, sagte Hill. „Das werden wir vom James-Webb-Weltraumteleskop lernen, das Planeten wie diesen beobachten wird.“

Auch wenn M-Zwerge Atmosphärekiller sein können, ist es nicht alles düster. Beispielsweise sind viele der 5.000 Sterne in der Sonnenumgebung der Erde M-Zwerge, die Bedingungen schaffen könnten, die dem Leben auf ihren Welten förderlich sind. „Wenn ein Planet weit genug von einem M-Zwerg entfernt ist, könnte er möglicherweise eine Atmosphäre behalten. Wir können noch nicht schlussfolgern, dass alle Gesteinsplaneten um diese Sterne Merkurs Schicksal sind“, sagte Hill. „Ich bleibe optimistisch.“

Suche nach einer Atmosphäre auf GJ 1252b

Die Wissenschaft hinter der Situation bei GJ 1252b ist faszinierend. Astronomen verwendeten Daten des Spitzer-Weltraumteleskops, um die Infrarotstrahlung des Planeten zu bewerten, da eine sekundäre Sonnenfinsternis sein Licht blockierte. Messungen zeigten, dass der Stern den Planeten explodiert. Die Tagesoberflächentemperaturen liegen im Bereich um 1227 C (2242 F). Es ist heiß genug, um Gold, Silber und Kupfer zu schmelzen.

Die Hitze, gepaart mit einem angeblich niedrigen Oberflächendruck, ließ die Forscher glauben, dass es dort keine Atmosphäre gab. Aber nehmen wir für einen Moment an, es gäbe eine Atmosphäre aus Kohlendioxid. Dies würde Wärme auf der Oberfläche einfangen und möglicherweise dazu führen, dass diese Decke für eine Weile bestehen bleibt. Es stellt sich jedoch heraus, dass GJ 1252b nicht so viel Glück hat. „Der Planet könnte 700-mal mehr Kohlenstoff enthalten als die Erde, und er hätte immer noch keine Atmosphäre. Es würde sich zunächst ansammeln, dann abnehmen und erodieren“, sagte Stephen Kane, UCR-Astrophysiker und Mitautor der Studie.

Wenn diese Studie auf lange Sicht auf eine beträchtliche Population von M-Zwergsternen zutrifft, wird sie die Suche nach bewohnbaren Planeten auf andere Kandidaten um weniger flüchtige Sterne verlagern.

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