Erster bewohnbarer Exoplanet umrundet roten Zwerg

Französische Astrophysiker haben einen 20 Lichtjahre von der Erde entfernten felsigen Planeten zum ersten bewohnbaren Planeten außerhalb unseres Sonnensystems bezeichnet, der innerhalb einer bewohnbaren Zone liegt..

Gliese 581d umkreist gemeinsam mit den anderen Exoplaneten des Systems den roten Zwergstern Gliese 581. Dieser hat seit seiner Entdeckung im Jahr 2007 beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im September letzten Jahres ergaben sich kontroverse Diskussionen, ob Gliese 581 überhaupt als „Goldilocks-Planet“ bezeichnet werden kann,  als Planet, der die Entstehung von Leben ermöglicht (Goldilock ist das kleine Mädchen aus der Geschichte „Goldilock und die drei Bären“, in der Goldilock, als sie einmal eine Wahl treffen muss, die Extreme [zu heiß, zu kalt] ablehnt und die Mitte [genau richtig] wählt). Seitdem gab es Zweifel, ob der Planet überhaupt existiert.

Jetzt haben Wissenschaftler vom Pierre Simon Laplace Institut in Paris neue Computer-Modell-Techniken benutzt, die das Klima auf Exoplaneten simulieren und die Oberflächen in 3D-Technik darstellen können. So konnten sie für Gliese 581d, der anfangs für zu kalt gehalten wurde, um Leben zu erhalten, ein warmes und feuchtes erdähnliches Klima voraussagen.

Gliese 581d ist schätzungsweise doppelt so groß wie die Erde mit einer fixen Nacht- und Tagseite. Er empfängt ein Drittel weniger solare Energie als unsere Erde. Der Exoplanet dürfte nach wissenschaftlicher Erkenntnis nicht bewohnbar sein, weil die dicke, leicht zu erwärmende Atmosphäre sich eigentlich auf der Nachtseite wieder abkühlen müsste.

Jedoch zeigen die Klimasimulationen des Teams, dass Gliese 581d „unter vielen verschiedenen Bedingungen eine stabile Atmosphäre und oberflächliches flüssiges Wasser hat. Dadurch wird der Planet zur ersten wissenschaftlich bestätigten Super-Erde (Exoplanet mit zwei Erdmassen) in der bewohnbaren Zone“, ist in der Kurzfassung der Studie, die in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde, zu lesen.

Laut einer Pressemitteilung des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) ist das Klima von Gliese 581d bei der Simulation einer dichten CO₂-Hülle – was ein wahrscheinliches Szenario darstellt –  stabil und sollte nicht kollabieren. Außerdem müsste demnach das Klima warm genug für die Bildung von Ozeanen, Wolken und Regenfall sein.

Da das Licht von Gliese 581 rot ist und so viel tiefer in die Kohlendioxidatmosphäre des Planeten eindringen kann, als es das Licht unserer Sonne könnte, wird über den Treibhauseffekt Hitze erzeugt. Bei unserem Heimatgestirn wäre das wegen des geringen Rotanteils im Sonnenlicht nicht möglich. Die kurzwelligen Anteile (gelb, grün, blau etc.) werden von der Rayleigh-Streuung zum großen Teil weggefiltert, bevor sie die Erdoberfläche erreichen und Hitze erzeugen können.

Der Planet ist aber nicht nur in rotes Licht gebadet, sondern hat aufgrund seiner großen Masse an seiner Oberfläche die doppelte Schwerkraft unserer Erde, was bedeutet, dass Planeten, die Leben hervorbringen können, überhaupt nicht erdähnlich sein müssen, erklärt der Bericht..

Das Modell zeigt auch, dass die Atmosphäre die Erwärmung durch das Tageslicht effizient auf den Planeten umverteilt, wodurch ein Kollaps der Atmosphäre an den Polen und auf der Nachtseite verhindert wird.

Die Pressemitteilung des Instituts berichtet über zukünftige Teleskope, mit denen wir in der Lage sein werden, die Atmosphäre von Planeten in unserer Nachbarschaft direkt zu detektieren. Das Team erdachte verschiedene einfache Tests, die zukünftigen Beobachtern ermöglichen werden, weitere Informationen zu sammeln, wie zum Beispiel, ob Gliese 581d, so wie Uranus oder Neptun, atmosphärischen Wasserstoff aufweist.

Dieser Artikel auf Englisch: First Habitable Exoplanet Orbits Red Dwarf Star