Eine genauere Untersuchung des Exoplaneten LHS 1140b im Sternbild Walfisch hat ergeben, dass es dort flüssiges Wasser geben könnte. Der 48 Lichtjahre entfernte Planet ist etwa 1,7-mal so groß wie die Erde und könnte viel Stickstoff in seiner Atmosphäre enthalten.
Bei der Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems spielt die Frage, ob auf ihnen Leben möglich sein könnte, eine wichtige Rolle. Der Exoplanet LHS 1140b könnte Bedingungen für Leben bieten, wie eine Forschergruppe um Charles Cadieux und René Doyon von der Universität Montreal (Kanada) herausgefunden hat.
"Von allen derzeit bekannten gemäßigten Exoplaneten könnte LHS 1140b unsere beste Chance sein, eines Tages indirekt flüssiges Wasser auf der Oberfläche einer fremden Welt außerhalb unseres Sonnensystems nachzuweisen", wird Cadieux in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. Flüssiges Wasser gilt als Voraussetzung für die Bewohnbarkeit eines Planeten.
Der Exoplanet umkreist in nur 24,7 Tagen den Stern LHS 1140, einen roten Zwergstern, der sich von der Erde aus gesehen im Sternbild Walfisch befindet. Der Stern hat nur etwa 18 Prozent der Masse der Sonne und seine Leuchtkraft beträgt nur 0,4 Prozent im Vergleich zu ihr. Bisher sind zwei Planeten nachgewiesen worden, die ihn umkreisen.
Wasser in flüssiger Form könnte an Oberfläche vorkommen
Neuere Messdaten ermöglichten Cadieux, Doyon und Kollegen, wahrscheinliche Eigenschaften des Exoplaneten LHS 1140b zu ermitteln. Demnach ist der Planet kein Gasriese, sondern ein Gesteinsplanet, wie die Erde. Nur auf Gesteinsplaneten ist Leben, wie wir es kennen, möglich.
Allerdings ist die Dichte des Planeten geringer als die der Erde, weshalb die Forscher davon ausgehen, dass 9 bis 19 Prozent der Planetenmasse aus Wasser bestehen. LHS 1140b umkreist seinen Mutterstern zwar in einer viel engeren Bahn als die Erde, doch weil der Stern so lichtschwach ist, könnte dort Wasser in flüssiger Form an der Oberfläche vorkommen.
Viel Stickstoff in der Atmosphäre
Die Spektrometer-Messdaten passen am besten zu einer Atmosphäre, die hauptsächlich aus Stickstoff besteht. Damit wäre sie der irdischen recht ähnlich, die einen Anteil von 78 Prozent Stickstoff aufweist. Allerdings gibt es bisher keinen Hinweis auf Sauerstoff, der für Menschen und Tiere überlebenswichtig ist.
"Eine Stickstoffatmosphäre hätte den Vorteil, dass sie die eingestrahlte Energie ganz gut verteilen kann", sagt Iva Vilović, Astrobiologin von der TU Berlin, im Gespräch mit unserer Redaktion. Denn wegen der Nähe zum Stern befindet sich der Planet sehr wahrscheinlich in einer gebundenen Rotation, mit einer immerwährenden Tagseite. Sie würde dann nicht so heiß werden wie ohne Stickstoffatmosphäre.
Milde Temperaturen in flüssigem Wasser
Auf dieser Tagseite könnte sich in dem Bereich, der dem Stern am nächsten ist, flüssiges Wasser befinden. Jenseits dieses Ozeans mit einem Durchmesser von etwa 4.000 Kilometern dürfte das Oberflächenwasser gefroren sein. LHS 1140b sähe dann aus wie ein riesiges Auge, das auf seinen Stern blickt.
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Die Studienautoren schätzen die Wassertemperatur in der Mitte des Ozeans auf etwa 20 Grad Celsius. Unter diesen Bedingungen könnte Leben existieren, wie wir es von der Erde kennen, so Iva Vilović.
Zusätzlich könnten die starken Gezeitenkräfte durch die Schwerkraft des Sterns für die Entstehung von Vulkanen und heißen Quellen im Ozean sorgen. Heiße Tiefseequellen gelten auf der Erde als Ort, an dem frühes Leben entstanden sein könnte.
Schwerkraft fast doppelt so groß wie auf der Erde
Die Schwerkraft oder Gravitation auf LHS 1140b dürfte fast doppelt so hoch sein wie auf der Erde. Dadurch würde auch die Atmosphäre, wenn sie sehr dicht ist, mit deutlich höherem Druck auf der Oberfläche lasten. Viele Pflanzen könnten sich aber unter solchen Bedingungen entwickeln, erklärt Vilović.
Die Astrobiologin untersucht im Rahmen ihrer Doktorarbeit mögliche Welten, die für Lebewesen sogar besser sein könnten als die Erde, auch "superhabitabel" genannt. In Druckkammern und mit variablem Licht kann sie solche Welten simulieren. Wenn sich die Fotosynthesetätigkeit von Pflanzen unter bestimmten Bedingungen erhöht, dann könnte solch eine Welt für die Pflanze geeigneter sein als die Erde.
Auch Mikroorganismen sollten sich an die Bedingungen von LHS 1140b gut anpassen können, schätzt Vilović. Für den Menschen ist sie weniger optimistisch: "Bei doppelter Schwerkraft würden unsere Muskeln und unser Skelett erheblich belastet und schnell überbeansprucht werden." Auch mit dem Blutkreislauf dürfte es Probleme geben.
Lange Reise zum Exoplaneten
Davon abgesehen, wäre es auch nicht leicht, überhaupt zum 48 Lichtjahre entfernten LHS 1140b zu gelangen. Das schnellste menschengemachte Objekt ist derzeit die Sonde Parker Solar Probe. Selbst wenn man deren Höchstgeschwindigkeit von 690.000 Kilometern pro Stunde als permanente Reisegeschwindigkeit eines Raumschiffs annimmt, wäre dieses Raumschiff mehr als 75.000 Jahre unterwegs.
Zur Person
- Iva Vilović ist Doktorandin am Zentrum für Astronomie und Astrophysik der Technischen Universität Berlin und Mitglied der Arbeitsgruppe Astrobiologie.
Verwendete Quellen
- iopscience.iop.org: Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Exoplanet LHS 1140 b with JWST/NIRISS
- Université de Montréal: Found with Webb: a potentially habitable world
- University of Michigan: Astronomers find surprising ice world in the habitable zone with JWST data
- NASA Exoplanet Science Institute: LHS 1140 Overview
- Planetary Habitability Laboratory: Habitable Exoplanets Catalog
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