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Rote Zwerge sind die besten Kandidaten für außerirdisches Leben ... oder die schlechtesten?

Auf der Suche nach bewohnten Welten außerhalb unseres Sonnensystems sind die kleinsten und kältesten Sterne möglicherweise die vielversprechendsten. Diese als rote Zwerge der Klasse M bezeichneten Sterne sind um ein Vielfaches heller und dunkler als die Sonne, aber ihre Anzahl beträgt mehr als das Zehnfache der Anzahl der der Sonne ähnlichen Sterne.

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Exoplanet GJ 1214b im System der Roten Zwerge mit den Augen des Künstlers. (Bildnachweis: ESO / L. Calçada)

Um warm genug zu sein, müssen Planeten, die rote Zwerge umkreisen, sehr nahe an den Sternenbahnen sein, wie Touristen, die näher am Feuer sitzen. Diese Tatsache macht es für Planetenjäger relativ einfach, sie zu finden, und eine große Anzahl roter Zwerge bedeutet, dass in unserer unmittelbaren Umgebung viele solcher Planeten für Studien verfügbar sind.

Die Astronomen sind derzeit in vollem Gange, um sich auf solche Forschungen vorzubereiten. Mehrere unabhängige Projekte beobachten bereits die nächsten roten Zwerge, und viele neue Teleskope und Satelliten werden entwickelt, um Planeten zu entdecken, die sie umkreisen. Ein Beispiel ist das TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) der NASA, dessen Start für 2017 geplant ist.

Diese Bemühungen machen die Entdeckung potenziell bewohnter Planeten in Rotzwergsystemen zu einer unmittelbaren Unvermeidlichkeit. Es ist jedoch viel weniger klar, ob die Bewohnbarkeit all dieser Welten tatsächlich bewiesen wird: Dieselben Eigenschaften, die die Planeten der Roten Zwerge leicht nachweisbar machen, können die Möglichkeit des Lebens auf ihnen behindern.

3 Gründe, warum rote Zwergplaneten leicht erkennbar, aber kaum bewohnt sind


Schwankungen und Gezeiten


Astronomen suchen nach Planeten und beobachten die Schwingungen der Sterne - periodische Bewegungen hin und her, die durch die Gravitationswirkung unsichtbarer Welten verursacht werden. Ein terrestrischer Planet in der bewohnbaren Zone des Roten Zwergs verursacht Geschwindigkeitsschwankungen eines Sterns von 1 m / s, die von der Erde aus erkannt werden können. Und diese Schwankungen treten alle paar Wochen oder Monate auf.

In diesem Fall können Gezeitenkräfte Energie aus der Rotation des Planeten beziehen, so dass er während einer Umdrehung um den Stern eine Umdrehung um seine Achse ausführt. Das heißt, dieselbe Hemisphäre des Planeten wird immer zum Stern gedreht, ähnlich wie wir immer nur eine Seite des Mondes sehen. Im schlimmsten Fall gefriert alles Wasser und die Luft auf einem solchen Planeten und sammelt sich auf der unbeleuchteten Seite, wodurch seine Oberfläche unbewohnt bleibt.

Schatten und Blitze


Eine andere Möglichkeit, Planeten zu erkennen, besteht darin, die Schatten beim Durchgang durch die Scheibe eines einheimischen Sterns zu beobachten. Aufgrund der geringen Größe der Umlaufbahn blockieren die Transitplaneten der Roten Zwerge mehr Licht vom Stern als wenn sie mit größeren Sternen zirkulieren würden, was es einfacher macht, sie mit dieser Methode zu erkennen.

Die Kehrseite der Medaille ist jedoch, dass die roten Zwerge viel weniger hell als die sonnenähnlichen Sterne und viel variabler sind. Sie können scharf verblassen und umgekehrt aufflammen, wenn koronale Löcher und Sternfackeln auf ihrer Oberfläche auftreten und die Planeten mit einem Strom von Röntgen- und Ultraviolettstrahlung umhüllen. Eine solche Unvorhersehbarkeit kann das Klima und die Biosphäre zerstören. So wird die Atmosphäre, Seite an Seite mit einem solch stürmischen Zwergplaneten zu sein, der in einer anderen Situation bewohnt sein könnte, durch starke Blitze zerstört.

Langes Leben und schwierige Jugend


Einer der Gründe, warum es so viele rote Zwerge gibt, ist, dass sie einfach länger leben als andere Sterne - ihre Zahl wächst mit der Zeit, weil sie aufgrund ihrer geringen Größe ihren Kernbrennstoff langsam und effizient verbrennen. Aber diese Langlebigkeit kommt erst nach einer schwierigen Jugend.

Etwas kontraintuitiv, aber aufgrund der geringen Größe und der schwächeren Schwerkraft brauchen rote Zwerge länger als andere Sterne, um sich vollständig zu bilden. Sie können Hunderte von Millionen von Jahren in einem Zustand des Protostars bleiben und sich langsam aus zusammenbrechenden Gaswolken bilden.

Planeten können sich jedoch in nur zehn Millionen Jahren um einen solchen Protostern bilden. Für den Rest der Zeit werden diese Welten in der Wärme und im Licht des Protostars gebraten, und vielleicht verdunstet das meiste lebensspendende Wasser auf ihrer Oberfläche einfach, bevor sich der Rote Zwerg bildet.

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