Neue Forschungsergebnisse des Hubble-Weltraumteleskops und des Very Large Telescope der ESO dämpfen einen Teil der Begeisterung für die Suche nach Leben. Beobachtungen beider Bereiche legen nahe, dass die für das Leben notwendigen Rohstoffe in Sonnensystemen, die sich um rote Zwerge drehen, selten sind.
Und wenn die Rohstoffe nicht da sind, kann dies bedeuten, dass viele der Exoplaneten, die wir in den bewohnbaren Zonen anderer Sterne gefunden haben, doch nicht bewohnbar sind.
Aus unserer Sicht der Erde ist es leicht zu glauben, dass die meisten Sterne unserer Sonne sehr ähnlich sind. Es ist groß und gelb und hell, und die Sterne, die wir am Nachthimmel sehen, erscheinen meistens gleich. Aber das ist eine Illusion. In der Tat ist die häufigste Art von Stern ein roter Zwerg.
Rote Zwerge sind kleiner und kühler als unsere Sonne und machen etwa 75% der Sterne in unserer Milchstraße aus. Das bedeutet, dass etwa 75% der Planeten in der Milchstraße rote Zwerge umkreisen.
Und was die Suche nach dem Leben angeht, kann dies ein großes Problem sein.
Um das Problem mit roten Zwergen und den Rohstoffen für das Leben zu verstehen, schauen wir uns unser Sonnen- und Sonnensystem an.
Sterne bilden sich aus massiven Gas- und Staubwolken, sogenannten Molekülwolken. Während die Schwerkraft zur Arbeit geht, sammelt sich Material in der Mitte der Wolke. Nachdem sich genügend Material angesammelt hat, werden Dichte und Druck schließlich so groß, dass sich die Fusion entzündet und ein Stern geboren wird. Die Art des Sterns, der sich bildet, hängt von der Anfangsmasse des Sterns ab.
Meistens wird in unserer Milchstraße sowieso ein roter Zwerg geboren. In selteneren Fällen wird ein Stern wie unsere Sonne geboren. Das übrig gebliebene Material aus der Wolke umgibt den Stern als protoplanetare Scheibe und bildet schließlich Objekte wie Planeten, Asteroiden und Kometen. Was als nächstes im Sonnensystem passiert, kann stark von der Art des Sterns im Zentrum abhängen.
Im Laufe der Zeit bildete sich in unserem eigenen Sonnensystem die Erde und kühlte sich dann ab. In unserem frühen Sonnensystem gab es eine Fülle von Kometen und Asteroiden, die viel Wassereis und organische Verbindungen enthielten. Über einen langen Zeitraum stürzten viele dieser Kometen auf die Erde und lagerten ihr Wasser und ihre Chemikalien ab. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass die Erde hier den größten Teil ihres Wassers und die für das Leben notwendige Chemie erhalten hat.
Die Frage ist: Geschieht dies in Sonnensystemen der Roten Zwerge?
"Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass wasserführende Planeten in der Nähe von Roten Zwergen selten sein könnten ..."
Carol Grady von Eureka Scientific in Oakland, Kalifornien, Co-Ermittlerin der Hubble-Beobachtungen.
In unserem Sonnensystem ist unsere Sonne ziemlich stabil. Es flackert und emittiert koronale Massenauswürfe, ist aber insgesamt relativ stabil. Die Sonne hat ihr Ding gemacht und die Planeten und Kometen haben ihr Ding gemacht. Aber rote Zwerge sind anders.
Die neuen Beobachtungen von Hubble und VLT des AU Microscopii des Roten Zwergs zeigen, dass etwas anderes passiert. AU Micro ist ein sehr junger Stern, nur 12 Millionen Jahre alt, was weniger als 1% des Sonnenalters entspricht. Wir betrachten also ein junges Stern- und Sonnensystem in seinen Gründungsjahren. Und diese Beobachtungen zeigen massive Klumpen von sich schnell bewegendem Material, die durch das junge Sonnensystem fegen.
Bisher haben sie sechs dieser Materialklumpen gesehen und erodieren schnell die Gas- und Staubscheibe, die den jungen Stern umgibt. Laut einer Pressemitteilung verhalten sich diese Klumpen „wie ein Schneepflug, indem sie kleine Partikel - möglicherweise mit Wasser und anderen flüchtigen Stoffen - aus dem System drücken“. Und es scheint schnell zu gehen. Die Beobachtungen zeigen, dass die gesamte protoplanetare Scheibe in nur 1,5 Millionen Jahren verschwunden sein könnte.
"Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass wasserführende Planeten in der Nähe von Roten Zwergen selten sind, da alle kleineren Körper, die Wasser und organische Stoffe transportieren, beim Ausheben der Scheibe ausgeblasen werden", erklärte Carol Grady von Eureka Scientific in Oakland, Kalifornien, Co-Ermittlerin der Hubble-Beobachtungen.
Wenn diese Klumpen das junge Sonnensystem von Wasser befreien, enthalten Kometen kein Wassereis, das schließlich auf junge Planeten treffen kann, Wasser liefert und dazu beiträgt, sie bewohnbar zu machen. Organische Chemikalien sind auch Rohstoffe für das Leben. Wenn sie schnell weggefegt werden, haben die Aussichten auf Leben auf Planeten um rote Zwerge einen großen Erfolg.
"Die schnelle Auflösung der Festplatte ist nicht etwas, was ich erwartet hätte."
Carol Grady von Eureka Scientific in Oakland, Kalifornien, Co-Ermittlerin der Hubble-Beobachtungen.
"Die schnelle Auflösung der Festplatte ist nicht etwas, was ich erwartet hätte", sagte Grady. „Basierend auf den Beobachtungen von Scheiben um leuchtendere Sterne hatten wir erwartet, dass Scheiben um schwächere rote Zwergsterne eine längere Zeitspanne haben. In diesem System wird die Festplatte verschwunden sein, bevor der Stern 25 Millionen Jahre alt ist. “
Wissenschaftler sind sich noch nicht sicher, was genau die Blobs sind und woher sie kommen. Die offensichtliche Antwort ist der Stern selbst, aber die Wissenschaftler sind sich noch nicht sicher, wie die Beziehung zwischen den AU Microscopii ist. Durch Beobachtungen haben Wissenschaftler jedoch einige Dinge über die Blobs gelernt.
Die Blobs bewegen sich mit Geschwindigkeiten zwischen 14.500 km / h und 43.500 km / h (27.000 Meilen pro Stunde) schnell genug, um den Gravitationskupplungen des Sterns zu entkommen. Ihre Entfernung reicht derzeit von ungefähr 930 Millionen Meilen bis zu mehr als 5,5 Milliarden Meilen vom Stern entfernt.
"Diese Strukturen könnten Hinweise auf die Mechanismen liefern, die diese Blobs antreiben."
Co-Ermittler Glenn Schneider vom Steward Observatory in Tucson, Arizona.
Die Blobs haben auch Struktur. Eine von ihnen hat eine pilzförmige Kappe über der Ebene der Scheibe und eine Schleifenstruktur unter der Scheibe. Diese Funktionen können Hinweise darauf geben, was die Blobs antreibt. "Diese Strukturen könnten Hinweise auf die Mechanismen liefern, die diese Blobs antreiben", sagte der Co-Ermittler Glenn Schneider vom Steward Observatory in Tucson, Arizona.
AU Micro ist im Beobachtungsraum gut platziert. Es ist nur etwa 32 Lichtjahre entfernt, im südlichen Sternbild Mikroskop. Die meisten anderen beobachtbaren roten Zwerge mit den richtigen Bedingungen sind viel weiter entfernt.
"AU Mic ist ideal platziert", sagte Schneider. „Aber es ist nur eines von drei oder vier Rotzwergsystemen mit bekannten Sternenlichtstreuungsscheiben aus zirkumstellaren Trümmern. Die anderen bekannten Systeme sind in der Regel etwa sechsmal weiter entfernt. Daher ist es schwierig, eine detaillierte Untersuchung der Arten von Funktionen in diesen Festplatten durchzuführen, die wir in AU Mic sehen. " Um diese Art von Blob-Aktivität in anderen Rotzwergsystemen zu bestätigen, ist eine detaillierte Untersuchung anderer Systeme unerlässlich.
Einige der Beobachtungen anderer Rotzwergsysteme wurden bereits durchgeführt, und Astronomen haben ähnliche Blob-Aktivitäten in diesen Systemen identifiziert.
"Es zeigt, dass AU Mic nicht einzigartig ist", sagte Grady. "In der Tat könnte man argumentieren, dass es unwahrscheinlich ist, dass es einzigartig ist, da es eines der nächstgelegenen Systeme dieses Typs ist."
Die Art des Sterns, der sich bildet, und die Bedingungen in der Scheibe in den frühen Tagen eines Sonnensystems scheinen für die Bildung des Lebens entscheidend zu sein. Wenn 75% der Planeten dort draußen rote Zwerge umkreisen und diese roten Zwerge Kleckse emittieren, die Wasser und organische Chemikalien aus dem Sonnensystem entfernen, dann würden alle felsigen Planeten dort für immer trocken und leblos bleiben. Das ist ziemlich trostlos.
Aber bei der Suche nach dem Leben ist nicht alles trostlos. Wir erwarten, dass das Leben selten sein wird. Dies hilft nur, es zu bestätigen.
Auf jeden Fall gibt es immer noch die anderen 25% der Sterne und alle Millionen Sterne wie unsere Sonne. Und wir kennen mindestens einen Planeten, der, wie Carl Sagan sagte, „… voller Leben ist“.
Trotz dieser neuen Beobachtungen könnte es noch andere geben. Nur nicht um rote Zwerge.
Quellen:
- Hubblesite-Pressemitteilung: Jungen Planeten, die rote Zwerge umkreisen, fehlen möglicherweise Zutaten für das Leben
- Wikipedia-Eintrag: AU Microscopii
