Was ist mit "Wohnzone" gemeint und wie definieren wir sie?

In den letzten zehn Jahren ist die Anzahl der Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – auch bekannt als extrasolare Planeten oder Exoplaneten – exponentiell gewachsen. Tatsächlich ist ab heute ainsgesamt 3.925 Exoplaneten wurden in 2.926 Sternensystemen bestätigt, weitere 3.389 Kandidaten warten auf ihre Bestätigung.

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Ein Großteil der Anerkennung für diese Entdeckungen geht an die Kepler-Weltraumteleskop, wurde verwendet, um die Existenz von zu bestätigen2338 Exoplaneten wobei weitere 2423 auf Bestätigung warten zwischen dem Beginn des Dienstes am 12. Mai 2009 und dem Aufbrauchen des letzten Kraftstoffs am 15. November 2018.

In dieser großen Sammlung extrasolarer Planeten wurden nur 49 als " bezeichnetpotenziell bewohnbar" von Astronomen. Das ist etwas mehr als 1% der gesamten Datenstichprobe, was darauf hindeutet, dass lebenserhaltende Planeten in unserem Universum extrem selten sind.

Wenn wir jedoch einen Schritt zurücktreten und untersuchen, was mit "potenziell bewohnbar" gemeint ist und was in diese Entscheidung einfließt, stellen wir fest, dass viele Annahmen im Spiel sind. Zum einen sind wir auf der Suche nach dem Lebenbasierend auf "Erd-Analoga", die stark einschränkend sein können.

Zweitens gibt es viele Unbekannte und schlecht definierte Parameter, wenn es darum geht, wie "das Leben, wie wir es kennen" entstanden ist, ganz zu schweigen davon, unter welchen Bedingungen es überleben kann. Wenn wir das in unsere Suche nach Leben einbeziehen, dannfinden, dass unsere Schätzungen möglicherweise großzügig sind.

Der einzige Weg, das ganze Problem zu klären, besteht darin, zu untersuchen, was unter Bewohnbarkeit zu verstehen ist, wie sie bestimmt wird, und dies zu berücksichtigen, wenn wir zukünftige Untersuchungen für extrasolare Planeten durchführen.

Umkreisstellare bewohnbare Zone:

Auch bekannt als "Goldlöckchen-Zone", eine zirkumstellare habitable Zone habitable Zone, oder kurz HZ bezieht sich auf die Entfernung von einem Stern, in der ein Planet Temperaturen zwischen 273 K und 373 K 0 und 100 C; 32 und 212 F erfährt - mit anderen Worten, der Temperaturbereich, in dem Wasser in flüssiger Form existieren kann. Die Reichweite dieser Zone hängt stark von der Art des Sterns ab.

Zum Beispiel haben größere Sterne mit höherer Helligkeit wie Sterne vom Typ O, B, A breitere bewohnbare Zonen, die sich in relativ großer Entfernung befinden. Diese Sterne sind als "blaue Riesen" bekannt und können bis zu 1,4 Millionen groß seinmal so hell wie unsere Sonne und reicht im Allgemeinen von etwa drei bis zu einigen Dutzend oder sogar einigen Hundert Malen der Masse unserer Sonne.

Diese Sternenklassen sind relativ selten und machen etwa 1 von 3.000.000 Typ O, 1 von 800 Typ B und 1 von 160 Typ A der Sterne in unserer Galaxie aus. F-TypSterne nehmen eine Art Mittelweg ein, sie haben eine blau-weiße Farbe und sind im Allgemeinen nur ein paar Mal leuchtender und massereicher als unsere Sonne. Diese Sterne sind häufiger und machen etwa 3% 1 von 80 Sterne in unserer Galaxie aus.

Dann haben Sie Sterne, die unseren ähnlicher sind, die in die G- und K-Typ-Klassen fallen gelbe und orangefarbene Zwerge. Diese Sterne machen etwa 7,5% 1 von 13 und 12% 1 von 8 von . ausdie Hauptreihensterne in der Sonnenumgebung und haben relativ enge und schmale bewohnbare Zonen.

Zu guter Letzt haben Sie die Klasse der massearmen, kühleren Sterne mit geringer Helligkeit, die als M-Sterne Roter Zwerg bekannt sind. Diese Sterne reichen von 7,5 bis 60% der Größe und Masse unsererSonne und nur etwa 7% so hell. Daher sind ihre bewohnbaren Zonen eher schmal und sehr eng. Sie sind auch die häufigste Art von Sternen, die etwa 85% der Sterne in unserer Galaxie ausmachen.

Trotz dieser Unterschiede ist die Grundregel im Großen und Ganzen gleich. Ist ein Planet zu nah an seinem jeweiligen Stern, seiner Oberfläche Wasser wird verdampfen schnell und sammeln sich als Dampf in der oberen Atmosphäre, was a verursacht„feuchter Treibhauseffekt“.

Andererseits, wenn ein Planet auch istweit weg, die Atmosphäre wird kalt und trocken sein und CO2 Die Werte bleiben bis zu dem Punkt hoch, an dem sie wärengiftigzu Erdtieren. Dies wird gut illustriert durch die Planeten Venus und Mars, die am inneren und äußeren Rand des HZ unserer Sonne kreisen.

HZ unseres Sonnensystems:

Laufende Studien unseres Planeten und seiner Nachbarn haben einige sehr interessante Ähnlichkeiten zwischen der Erde und anderen Planeten des Inneren Sonnensystems ergeben. Zum Beispiel sind Merkur, Venus und Mars in ihrer Zusammensetzung ähnlich und sind terrestrische dh felsige Planeten wieErde.

Gleichermaßen interessant sind die verräterischen Hinweise darauf, dass Venus und Mars auch das HZ unserer Sonne besetzen und der Erde während ihrer frühen Geschichte ziemlich ähnlich waren. Um es aufzuschlüsseln, sollen die Erde und die anderen Planeten des Sonnensystems ungefähr 4,56 . gebildet habenMilliarden Jahren von einer protoplanetaren Scheibe.

Im Laufe der nächsten Hunderte von Millionen Jahren begannen diese Planeten abzukühlen, und ihre inneren Strukturen begannen, zwischen Kern, Mantel und Kruste zu unterscheiden. Auch urzeitliche Atmosphären begannen sich zu bilden, die größtenteils aus vulkanischen Gasen und/oder . bestehenElemente, die vom Sonnennebel übrig geblieben sind, der unsere Sonne gebildet hat.

In beiden Fällen war Wasser eine der Schlüsselkomponenten in dieser Mischung. Nicht nur die Entstehung unserer Planeten beinhaltete eine große Menge Wasser, sondern Wasser begann sich auch auf den Oberflächen von Venus, Erde und Mars zu konzentrierenzur gleichen Zeit vor ca. 3,8 Milliarden Jahren.

Es wird angenommen, dass die Venus zu dieser Zeit Ozeane auf ihrer Oberfläche hatte. Dies basiert teilweise auf Daten, die von der gesammelt wurden.Galileo Raumschiff als es 1990 seinen Vorbeiflug an der Venus durchführte, was zeigte, dass die Hochlandregionen der Venus wahrscheinlich aus bestehenfelsische Gesteine zu deren Bildung Wasser benötigt.

Dieser Ozean wäre wahrscheinlich während der frühen Geschichte der Venus aufgrund steigender Temperaturen verdampft. Dies soll zu dem außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt beigetragen haben, der dazu führte, dass sich die Atmosphäre der Venus verdichtete und zu der unglaublich dichten und heißen Atmosphäre wurde, die sie heute ist.

Auf dem Mars war die Situation ganz anders. Da er sich am äußeren Rand des HZ unserer Sonne befindet, erhält er nicht genug Energie, um flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche zu halten, und seine Atmosphäre besteht weiterhin hauptsächlich aus Kohlendioxid 96%, wobei Argon und Stickstoff die restlichen 4 % ausmachen.

Die Erde nimmt derweil einen Raum zwischen den beiden Extremen ein. Aus diesem Grund ist sie in der Lage, flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zu halten, sowie den so wichtigen Wasserkreislauf - wo Wasser verdampft, weil Dampf in der Atmosphäre, dannkondensiert zu Wolken und kehrt in Form von Niederschlag an die Oberfläche zurück.

Galaktische bewohnbare Zone:

DerGalaktische bewohnbare Zone GHZ erweitert den Begriff der zirkumstellaren bewohnbaren Zone, indem er fragt: "Gibt es Orte in der Milchstraße, die für das Leben besser geeignet sind als andere?" Um es anders auszudrücken, haben Sternensysteme eine bessere Chance, lebensbasiertes Leben hervorzubringenüber ihre Position innerhalb einer Galaxie?

Wieder einmal sind wir auf das einzige Beispiel angewiesen, wo Leben bekannt ist - das Sonnensystem. Im Grunde genießt das Sonnensystem ein gemütliches Plätzchen, eingebettet in den Orion-Arm in der Milchstraße. Laufende Forschungen haben gezeigt, dass diesSpot hatte viel damit zu tun, dass das Sonnensystem die Bedingungen für das Gedeihen des Lebens entwickelte.

In diesem Sinne nimmt unsere Sonne einen Platz im GHZ der Milchstraße ein. Der Begriff wurde in den 1990er Jahren von Guillermo Gonzalez geprägt, der damals Assistenzprofessor für Astronomie an der University of Washington war. Wie er erklärt das Konzept:

"Große, komplexe Organismen sind viel empfindlicher gegenüber Umwelteinflüssen als einfaches Leben. Unsere Hypothese befasst sich ausschließlich mit komplexem Leben, genauer gesagt mit aeroben makroskopischen Metazoen. Die Auswirkungen der Strahlung würden die Ozonschicht schädigen und die Strahlungsniveaus erhöhen.an der Oberfläche eines Planeten aus Sekundärteilchenkaskaden in der Atmosphäre.“

Um es kurz zu machen, unsere Milchstraße ist ähnlich wie Milliarden anderer Spiralgalaxien aufgebaut, mit einer galaktischen Scheibe, die viel Staub und Gas interstellare Materie sowie junge und mittelalte Sterne enthält. Die älterenSterne hingegen neigen dazu, sich in der Ausbuchtung um das galaktische Zentrum zu befinden.

Viele dieser älteren Sterne sind zu Kugelsternhaufen zusammengefasst, die den Kern der Galaxie in einer Region umkreisen, die als "Halo" bekannt istionisierte Gaswolken kreisen schnell umherSchütze A*.

Einer der Hauptunterschiede zwischen jüngeren und älteren Sternengenerationen ist ihre Metallizität dh wie reich an Metallen sie sind. Dies liegt daran, dass die frühesten Sterne in unserem Universum gebildet aus den frühesten Elementen Wasserstoff, Helium und Lithium.

Als diese Sterne das Ende ihrer Lebensdauer erreichten, erzeugten die durch die Supernova ausgelösten Kernreaktionen schwerere Elemente "Metalle". Diese Metalle wurden Teil des Rohmaterials, aus dem die zweite Generation von Sternen entstand, und somit jeder nachfolgenden Generation weiter.

Basierend auf Studien an extrasolaren Planeten wird angenommen, dass metallreiche Sterne wie unsere Sonne eher Planeten umkreisen. Eine Möglichkeit ist, dass eine bestimmte Menge an Metallen benötigt wird, um Gesteinsplaneten zu bilden, die überwiegend ausSchwermetalle wie Eisen, Nickel und Silikatmineralien.

Ein Grund dafür kann sein, dass eine gewisse Mindestmenge an Metallen benötigt wird, um Gesteinskörper einschließlich der Kerne der Gasriesenplaneten zu bilden. Ergo, eine ausreichend metallreiche Scheibe ist erforderlich, damit sich ein Sternensystem bildet, das sich bildeteine Chance auf potenzielle Bewohnbarkeit haben.

Ein weiterer Vorteil unseres Sonnensystems ist, dass es eine gute Entfernung vom Zentrum unserer Galaxie 27.000 ± 1000 Lichtjahre hat. Diese Entfernung schützt unsere Sonne vor Gravitationsstörungen und Strahlung, die intensiver werden, je mehr man sich auf sie zubewegtdas Zentrum der Galaxie.

Basierend auf geologischer und astronomischer Forschung wissen Astronomen, dass im Laufe der Geschichte unseres Sonnensystems langperiodische Kometen aus der Interaktion zwischen der Oortschen Wolke und vorbeiziehenden Sternen entstanden sind. Einige dieser Kometen haben das Innere Sonnensystem erreicht und mitdie Planeten und in seltenen Fällen Ereignisse auf der Erde mit Auslöschungsgrad verursachen.

Wenn unser Sonnensystem näher wäre, würde die Oortsche Wolke viel häufiger gestört. Dies bedeutet, dass Kometen viel häufiger in das Innere Sonnensystem geschickt worden wären, was zu einer viel größeren Störung führte. Dies würde die Wahrscheinlichkeit vonLeben, das auf unserem Planeten entsteht.

Außerdem bedeutet die Entfernung vom galaktischen Zentrum auch, dass unser System weniger schädlicher Strahlung ausgesetzt ist. Dazu gehören die Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und die kosmische Strahlung, die bekanntermaßen lebensgefährlich sind wie wirwüsste es. Wäre es näher; das Leben hätte es viel schwerer zu überleben.

Eine weitere Anforderung des GHZ ist es, den Spiralarmen der Galaxie aus dem Weg zu gehen. Die Dichte der interstellaren Materie Staub und Gas in den Spiralarmen ermöglicht es ihnen, neue Sterne zu bilden. Dies führt jedoch auch zu intensivenStrahlung und Gravitationsstörungen.

Wenn unsere Sonne zu oft durch diese Arme kreuzen würde, würde sie lebensgefährlich sein - ähnlich wie wenn unsere Sonne dem galaktischen Zentrum zu nahe wäre. Zum Glück hat unsere Sonne eine fast kreisförmige Umlaufbahn um dasZentrum der Galaxie und dreht sich ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Spiralarmpopulation.

Diese Synchronisation verhindert, dass unser Sonnensystem zu oft einen Spiralarm überquert. In dieser Hinsicht ähnelt ein Sternensystem mit einer stabilen Umlaufbahn in der richtigen Entfernung vom Zentrum unserer Galaxie einem Planeten mit einer stabilen Umlaufbahn auf der atrichtiger Abstand von einem Stern.

Während einige Wissenschaftler habenkritisierte die Theorie von Ramirezda es keine klar definierten Grenzen für seine Grenzen gibt, wird allgemein angenommen, dass sich das GHZ von einem Radius von 4 bis 10 Kiloparsec 13.000 bis 32.600 Lichtjahre vom Galaktischen Zentrum aus erstreckt.

Andere haben inzwischen Simulationen durchgeführt, die zeigen, wie Sterne ihre Umlaufbahnen um das galaktische Zentrum im Laufe der Zeit signifikant ändern können, was Zweifel an der Vorstellung aufkommen lässt, dass einige Gebiete bewohnbarer sind als andere.

Das Problem mit der Terminologie:

Während Astronomen im Allgemeinen den Begriff "potenziell bewohnbar" auf jeden Planeten anwenden, der innerhalb der HZ eines Sterns umkreist, spielen viele andere Faktoren eine Rolle, wenn es darum geht, Leben zu unterstützen zumindest so, wie wir es kennen.Gleichzeitig gibt es den Begriff "erdähnlich", der auch im Umgang mit Exoplaneten herumgesprochen wird.

Was bedeuten diese im Wesentlichen? Einfach ausgedrückt, potenziell bewohnbar bezieht sich auf jeden Planeten, der in einer guten Position zu sein scheint, um Leben zu unterstützen. Und hier kommt der Begriff "erdähnlich" ins Spiel, derbeschreibt Bedingungen, die der Erde analog sind.

Dies bedeutet, dass ein Exoplanet wahrscheinlich terrestrisch ist, was bedeutet, dass er aus Silikatmineralien und Metallen besteht, die zwischen einem Kern, einem Mantel und einer Kruste unterschieden werden. Es impliziert auch, dass er wahrscheinlich aktiv istPlattentektonik, die eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des Klimas auf der Erde gespielt hat.

Es kann auch bedeuten, dass der Planet flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche hat, das das einzige bekannte Lösungsmittel ist, das Leben unterstützen kann. Und schließlich könnte es bedeuten, dass der Planet eine lebensfähige Atmosphäre hat, die hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht, mit genügend CO2 für einen stabilen Treibhauseffekt und Ozon zum Schutz vor Strahlung.

Wie Sie wahrscheinlich sehen können, sagen all diese Qualifikationen viel darüber aus, wie wir anderswo im Universum nach Leben suchen. Wenn wir in anderen Sternensystemen nach Lebenszeichen suchen, suchen wir im Wesentlichen nach anderen Erden. Das ist esbekannt als "low-hanging fruit"-Ansatz bei der Suche nach Leben, bei dem wir nach Zeichen suchen, die wir erkennen können.

Natürlich ist dieser Ansatz wenn auch verständlich wirklich sehr einschränkend. Zum Beispiel haben laufende Forschungen von Astronomen, Astrophysikern und Astrobiologen viele unserer Vorstellungen von Bewohnbarkeit in Frage gestellt. Zum Beispiel ist die klassische Definition von HZ fehlerhaft, weiles setzt sehr viel voraus.

Zum Beispiel wird davon ausgegangen, dass Kohlendioxid und Wasserdampf die wichtigsten Treibhausgase sind, die dafür sorgen, dass bewohnbare Planeten warm genug bleiben, um Leben zu ermöglichen. Allerdings neuere Studien haben gezeigt, dass andere Treibhausgase, die auf der Erde von geringer Bedeutung sind - wie Methan und Wasserstoffgas die mit vulkanischer Aktivität in Verbindung stehen könnten - die Grenzen einer HZ erweitern könnten.

Auf der anderen Seite wurde Methan zwar mit der globalen Erwärmung auf unserem Planeten in Verbindung gebracht, Studien haben jedoch gezeigt, dass es die Oberflächen von Planeten in der bewohnbaren Zone, die rote Zwergsterne umkreisen, kühlen würde. Daher könnten hohe Konzentrationen von atmosphärischem Methan auf diesen Planeten führenzu gefrorenen Bedingungen.

Exoplaneten, die kühlere Sterne umkreisen wie rote Zwerge haben laut wahrscheinlich auch einen höheren Kohlenmonoxidgehalt.einige Recherchen. Dieses Gas ist nicht nur für komplexe Lebensformen auf der Erde giftig, es ist allein kein Treibhausgas und stabilisiert daher die Temperaturen nicht.

Zu allem Überfluss gibt es auch neuere Studien, die zeigen, dass Rote-Zwerg-Stern-Systeme möglicherweise nicht über die nötige verfügenRohstoffe damit Leben entsteht und die roten Zwergsterne liefert möglicherweise nicht genügend Photonen für die Photosynthese. Dies ist alles beunruhigend, wenn man bedenkt, dass Gesteinsplaneten in HZs erwartet werdenam häufigsten um massearme Rote Zwerge.

Zweitens wurden neuere Untersuchungen durchgeführt, die gezeigt haben, wie Luftsauerstoff bedeutet nicht automatisch das Vorhandensein von Leben. Astronomen haben beispielsweise das Vorhandensein von Sauerstoff um Exoplaneten festgestellt, das das Ergebnis einer chemischen Dissoziation zu sein schien.

Dies ist ein Prozess, bei dem die Einwirkung von ultravioletter Strahlung dazu führt, dass Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoffgas zerfällt. Während das Wasserstoffgas das viel leichter ist in den Weltraum verloren geht, wird das Sauerstoffgas als Teil der Atmosphäre zurückgehalten.

Unter diesen Bedingungen würde atmosphärisches Sauerstoffgas nicht als Hinweis auf Leben auch bekannt als "Biosignatur" angesehen, da es nicht von einfachen Organismen wie Cyanobakterien produziert wurde. Darüber hinaus ist die Anwesenheit von Sauerstoffgas während der frühen Perioden eines PlanetenEntwicklungkönnte den Aufstieg grundlegender Lebensformen verhindern.

Ein weiteres Problem ergibt sich aus einer anderen wichtigen Biosignatur, nämlich Wasser. Während Wasser für das Leben auf der Erde unerlässlich ist, haben Wissenschaftler herausgefunden, dass zu viel davon lebensfeindlich sein könnte. Studien haben beispielsweise gezeigt, dass Gesteinsplaneten, die den Roten Zwerg umkreisenSterne könnten tatsächlich sein"Wasserwelten," wobei bis zu 50 % ihrer Masse aus Wasser bestehen.

Auf diesen Planeten würde die Oberfläche vollständig aus tiefen Ozeanen bestehen, wodurch der Austausch von Kohlendioxid zwischen Atmosphäre und Erdmantel verhindert würde vulkanische Ausgasung und Kohlenstoff-Silikat-Zyklus. Die Ozeane wären auch so tief, dass sie es würdenbilden eine Eisschicht zum felsigen Inneren, die den geothermischen Austausch mit den Ozeanen verhindert.

Allerdingsandere Forschung hat darauf hingewiesen, dass Wasserwelten noch genügend Kohlenstoffkreislauf zwischen ihrer Atmosphäre und ihren Ozeanen erfahren könnten; bis zu dem Punkt, dass sie auch über Milliarden von Jahren ein stabiles Klima aufrechterhalten könnten.

Eine weitere wichtige Annahme ist, dass bewohnbare Planeten geologisch aktiv sein müssen – auch bekannt als aktive Plattentektonik. Im Fall der Erde ermöglicht dies den Karbonat-Silikat-Zyklus, der sicherstellt, dass der CO2-Gehalt im Laufe der Zeit weitgehend konstant bleibt.

Die Sache ist, dass von allen bisher entdeckten Exoplaneten alle als stehende Deckelplaneten angesehen werden - deren Kruste aus einer einzigen, riesigen kugelförmigen Platte besteht, die auf dem Mantel schwimmt. Das wäre eine schlechte Nachricht, was die Bewohnbarkeit angehtStudien sind betroffen, aber es gibt Untersuchungen, die zeigen, dass Plattentektonik eventuell nicht notwendig um den CO2-Kreislauf aufrechtzuerhalten.

Also, wenn es darauf ankommt, ist keiner der Schlüsselindikatoren für die Bewohnbarkeit – atmosphärische Gase, Wasser oder Plattentektonik – ein todsicherer Hinweis auf Leben. Darüber hinaus sind unsere Bemühungen, Leben im Universum basierend auf diesen Signaturen zu findenunweigerlich eingeschränkt durch die Tatsache, dass wir nach "Leben, wie wir es kennen" suchen.

Aber was ist mit dem Leben, wie wir es nicht kennen? Warum suchen wir zum Beispiel nicht nach einem Leben, das statt auf Wasser auf Lösungsmittel wie flüssiges Methan oder Ammoniak angewiesen ist?Stickstoff und Sauerstoff und etwas anderes als Kohlendioxid ausatmen?

Wo soll ich anfangen? Nun, für den Anfang wissen wir nicht, dass solches Leben tatsächlich existiert, also wie gehen wir vor, um sein Verhalten einzuschränken? Woher sollen wir wissen, wie wir nach Biosignaturen suchen sollen, wenn wir nicht einmal sicher sind, wasdiese Art von chemischen Verbindungen, die es zum Überleben benötigt oder als Abfallprodukt emittiert?

Und da wir nicht wissen, welche Stresstoleranzen dieses Leben haben würde Widerstand gegen Hitze, Kälte, Strahlung usw. wie können wir "bewohnbare Zonen" um ihre jeweiligen Sterne definieren? Wir können es nicht. Die Wahrheitheißt, wir haben keine Ahnung, wie wir nach dem Leben suchen sollen, da wir es nicht kennen, weil wir es noch nicht gefunden haben!

Es gibt also wirklich einen guten Grund, warum wir den Ansatz der niedrig hängenden Früchte verwenden. Im Grunde kennen wir nur einen Planeten, der Leben unterstützen kann, und das ist die Erde. Wenn wir also nach Lebenszeichen suchenDa draußen im Kosmos suchen wir nach Zeichen, die wir erkennen können, weil wir keine Wahl haben.

Dennoch ist es restriktiv, und die einzige Lösung ist, weiter zu suchen und zu hoffen, dass wir dort draußen Beispiele für das Leben finden, die unseren aktuellen Rahmen entweder bestätigen oder sich widersetzenunter ganz anderen Bedingungen zu bilden - wo Lösungsmittel wie Methan und Ammoniak das Leben unterstützen können - dann wissen wir, dass wir anders aussehen als Wasser.

Andererseits können wir viele Beispiele für erdähnliche Planeten finden, die wirklich wie unser Planet sind, mit Ozeanen, einer warmen Atmosphäre und viel komplexem Leben auf der Oberfläche. Nur die Zeit wird es zeigen und nur die Entdeckung vonbewohnten Planeten wird zur Validierung oder Überarbeitung unserer Suchmethoden führen.

Einige potenziell bewohnbare Exoplaneten:

Von den vielen Planeten, die Wissenschaftler außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt und bestätigt haben, gibt es solche, die sich als vielversprechend erwiesen haben - zumindest nach den Standards, die wir zur Bestimmung der Bewohnbarkeit verwenden. Und in den kommenden Jahren, mit dem Einsatz von Teleskopen der nächsten Generation,Wissenschaftler hoffen, durch Folgestudien mehr über sie zu erfahren.

Einige Beispiele, die sich innerhalb von 100 Lichtjahren von unserem Sonnensystem befinden, sind:

Proxima Centauri b:

Mit einer Entfernung von 4,25 Lichtjahren ist Proxima b der der Erde am nächsten bekannte Planet, ein Status, den es 2016 erhielt, als seine Existenz erstmals von Wissenschaftlern der USA bekannt gegeben wurdeEuropäische Südsternwarte ESO. Der Planet wurde von der entdeckt Pale Red Dot-Kampagne, ein Team von Astronomen, die Proxima Centauri von den ESOs aus beobachtet hattenLa-Silla-Observatorium in Chile.

Basierend auf spektrographischen Informationen des 3,6-Meter-Teleskops von La Silla sowie anderer Observatorien auf der ganzen Welt stellte das Team fest, dass dieser Planet genannt Proxima b eine Masse von mindestens 1,3-facher Masse der Erde hat und dass er seineStern in einer Entfernung von etwa 7 Millionen km 4,35 Millionen Meilen - ungefähr 5 % der Entfernung der Erde von der Sonne.

Obwohl in dieser Hinsicht "erdähnlich" ist, wurde die Bewohnbarkeit des Planeten nicht festgestellt. Im Wesentlichen lassen eine Reihe von Faktoren Zweifel an der Fähigkeit des Planeten aufkommen, Leben zu unterstützen. Wie die meisten terrestrischen Planeten, die M-Sterne innerhalb ihrer Umlaufbahn umkreisenHZs, Proxima b ist wahrscheinlich mit seinem Stern verbunden was bedeutet, dass eine Seite des Planeten ständig seinem Stern zugewandt ist.

Zusätzlich wurden mehrere Studien durchgeführt, die zeigen, wie Roter Zwerg Sterne Proxima Centauri insbesondere weisen zu viel Instabilität und Flare-Aktivität auf, als dass Planeten im Orbit bewohnbar bleiben könnten.Bei einem Sonnenwinddruck, der ungefähr 2.000-mal so stark ist wie auf der Erde, ist es zweifelhaft, dass Proxima b eine Atmosphäre lange aufrechterhalten kann.

Andere Studien haben jedoch gezeigt, wie dieser von Gezeiten gesperrte Planet noch könnteLeben unterstützen - vorausgesetzt, es hatte eine ausreichend dicke Atmosphäre und ein starkes Magnetfeld - oder mit einem Tagesseite Ozean dies würde einen Wärmetransport zwischen der der Sonne zugewandten Seite und der dunklen Seite ermöglichen.

Barnards Stern b:

Wie Proxima b wurde dieser Exoplanet von den entdecktRote Punkte und CARMENE Beobachtungskampagnen während der Beobachtung des benachbarten Roten Zwergsternsystems. Mit 6 Lichtjahren von der Erde entfernt ist dieser terrestrische alias "erdähnliche" Planet der zweitnächste Exoplanet zum Sonnensystem.

Basierend auf Daten von mehreren Observatorien schätzen Astronomen, dass Barnards Stern b wahrscheinlich eine "Super-Erde" ist, mit mindestens der 3,2-fachen Masse der Erde. Sie haben auch festgestellt, dass er seinen Stern mit einer Periode von 233 . umkreistTagen und in einer Entfernung von 0,4 AE 0,4 mal die Entfernung zwischen Erde und Sonne

Im Gegensatz zu Proxima b wurde dieser Exoplanet jedoch nie als lebensfähiger Kandidat für die Bewohnbarkeit angesehen. Trotz dieser relativ engen Umlaufbahn bedeutet die geringe Masse und Helligkeit von Barnards Stern, dass der Planet nur etwa 2% der Energie erhält, die die Erde erhältvon der Sonne.

Kombiniert mit der Umlaufbahn des Planeten, platziert dies Barnards Stern b außerhalb der HZ des Systems und näher an seiner Frostlinie - die Grenze, jenseits derer flüchtige Verbindungen z. B. Wasser, Kohlendioxid, Ammoniak, Methan usw. zu festem Eis kondensieren. Nach Schätzungen des Teams hätte der Planet eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von -170 °Cunwirtlich für das Leben, wie wir es kennen.

Andererseits, neueste Forschung hat gezeigt, dass es immer noch mögliche Szenarien gibt, in denen Leben auf Barnards Stern b oder besser gesagt darin existieren könnte. Dazu gehört die Möglichkeit, dass geologische Aktivität ausreichend Energie liefern könnte, damit Leben unter der Oberfläche existieren könnte.

Luyten b:

Auch bekannt als GJ 273 b, dieser felsige Planet war entdeckt mit dem Hochgenauer Radialgeschwindigkeits-Planetensucher HARPS Spektrograph am 3,6-Meter-Teleskop La-Silla-Observatorium in Chile im Jahr 2017. Der Planet umkreist Luytens Stern - etwa 12 Lichtjahre von der Erde entfernt - und ist damit der drittnächste Planet unseres Sonnensystems.

Basierend auf Daten, die das Entdeckungsteam gesammelt hat, wird Luyten b auf etwa das 2,9-fache der Masse der Erde eine "Super-Erde" geschätzt und umkreist seinen Mutterstern einmal alle 18,6 Tage und in einer Entfernung von 0,091 AE - vielnäher als die Umlaufbahn des Merkur an der Sonne. Da er jedoch einen Roten Zwergstern umkreist, liegt er gut innerhalb der bewohnbaren Zone des Sterns.

Kombiniert mit der Tatsache, dass Luyten b nur etwa 6% mehr Sonnenlicht erhält als die Erde, was es zu einem der besten Kandidaten für die Bewohnbarkeit macht. Und obwohl es wahrscheinlich mit seinem Stern verbunden ist, würde eine ausreichend dicke Atmosphäre dies ermöglichenausreichende Überweisung.

Gliese 581 c:

Dieser Exoplanet wurde entdecktim Jahr 2007, ebenfalls von Astronomen des La-Silla-Observatoriums. Es war der zweite von drei Planeten, der um diesen Stern herum bestätigt wurde und zog Interesse auf sich, da er als der erste potenziell bewohnbare erdähnliche Planet im HZ seines Sterns galt.

Dieser Exoplanet bleibt einer der erdnächsten, nur 20,37 Lichtjahre weg in Richtung des Sternbildes Waage. Erste Erkenntnisse zeigten, dass der Planet etwa 5,5-mal so massiv wie die Erde eine weitere Supererde ist und seinen Stern mit einer Periode von knapp 13 Tagen und in einer Entfernung umkreistvon etwa 0,072 AE.

Weitere Forschungen haben jedoch Zweifel an der Bewohnbarkeit des Planeten aufkommen lassen, da er mit seinem Stern verbunden ist. Abhängig von der Dicke der Atmosphäre oder der Stärke des Magnetfelds des Planeten wäre das Leben entweder auf den permanenten Tag beschränkt-Nachtgrenze dh die "Terminatorzone" oder der Planet wäre nicht in der Lage, Atmosphäre und Wasser lange zu halten.

Seitdem wurden in diesem System zwei weitere Exoplanetenkandidaten entdeckt Gliese 581 g und d. Der erstere gilt als Gesteinsplanet mit 2,2-facher Masse der Erde und kreist in einer Entfernung von 0,13 AE mit einer Periodevon 32 Tagen, wobei letztere eine weitere Supererde 4.4. Erdmassen ist, die in einer Entfernung von 0,22 AE mit einer Periode von weniger als 67 Tagen umkreist.

Mit seiner größeren Entfernung und geringeren Masse gilt Gliese 581 g als der beste Kandidat für die Bewohnbarkeit im System. Die Existenz von sowohl g als auch d bleibt jedoch bis heute unbestätigt.

Gliese 667 Cc:

Dieser Planet wurde von der entdecktESO im Jahr 2011 im nahegelegenen Dreisternsystem Gliese 667 23,6 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das System besteht aus zwei Hauptreihensternen vom Typ K 667 A und B, die unserer Sonne ähnlich sind, und einem Roten Zwergd667 C, die dieser Exoplanet umkreist.

Dieser Planet ist auch eine Supererde mit einem mittleren Radius, der 1,54 mal größer ist als der der Erde und einer Masse, die zwischen dem 3,7- und 4,5-fachen der Erde liegt. Er umkreist 667 ° C in einer Entfernung von 0,125 AE mit einer Periode von etwa 28Tage, was genau in die bewohnbare Zone des Sterns fällt.

Ein anderer Planet, Gliese 667 Cb, wurde zuvor von der ESO im Jahr 2009 entdeckt. Die Schätzungen seiner Masse sind jedoch schlecht eingeschränkt, was darauf hindeutet, dass er zwischen 5,94 und etwa 12 Erdmassen liegen könnte die von einem Super-Erde zu einem Mini-Neptun.

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