Erdähnliche Planeten mit riesigen 'Abrissbirnen'-Nachbarn können schließlich Leben beherbergen


Ein riesiger Planet, der sich wild um einen Stern dreht, könnte nicht verhindern, dass sich ein Planet in Erdgröße in einer stabilen Umlaufbahn befindet, die für das Leben, wie wir es kennen, freundlich ist.

Der Blick von einem so erdähnlichen Planeten wie seinem gigantischen Nachbarn würde sich als unübertroffen erweisen und so hell wie die hellste Supernova sein, die jemals in der aufgezeichneten Geschichte gesehen wurde, sagten Forscher.

Wissenschaftler untersuchten einen sonnenähnlichen gelben Zwergstern mit dem Namen HR 5183, der sich in 103 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Jungfrau befindet. Anfang dieses Jahres entdeckten Astronomen, dass der Stern einen riesigen Planeten mit dem Namen HR 5183b besitzt, der mehr als das 3,2-fache der Masse des Jupiters in einer hochovalen oder "exzentrischen" Umlaufbahn um ihn herum aufweist.

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"Einer der überraschendsten Aspekte der Entdeckung von Exoplaneten in den letzten Jahrzehnten war die Entdeckung von Riesenplaneten in exzentrischen Umlaufbahnen wie einem Kometen, da sich die Planeten unseres Sonnensystems auf fast kreisförmigen Umlaufbahnen befinden", sagte der Studienleiter Stephen Kane, a Astrophysiker an der Universität von Kalifornien in Riverside, sagte Space.com.

Frühere Forschungen deuteten darauf hin, dass der Gravitationseinfluss eines Planeten seine Geschwister in exzentrische Bahnen treiben kann. Es wurde oft angenommen, dass Riesenplaneten in exzentrischen Umlaufbahnen wie Abrisskugeln in Planetensystemen wirken könnten, sagte Kane – sie könnten andere Planeten in instabile Umlaufbahnen ziehen, ihr Klima verwüsten und die Chancen auf Leben auf ihnen verringern oder beseitigen.

Um herauszufinden, ob das Leben, wie wir es kennen, mit exzentrischen Riesenplaneten koexistieren kann, entwickelten die Forscher Computersimulationen, die die Gravitationseffekte von HR 5183b auf einem felsigen Planeten in der sogenannten bewohnbaren Zone von HR 5183 modellieren – dem Gebiet, für das es warm genug ist Welten, um flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen zu haben. Leben findet man auf der Erde praktisch überall dort, wo es flüssiges Wasser gibt, sogar kilometerweit unter der Erde. Die Suche nach Leben in der Umgebung anderer Sterne konzentriert sich daher häufig auf bewohnbare Zonen.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass sich der exzentrische Riesenplanet zwar als äußerst störend herausstellen könnte, es jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Orten in der bewohnbaren Zone des Sterns gibt, in denen erdgroße Planeten in Langzeitumlaufbahnen residieren könnten.

"Selbst in Gegenwart eines potenziell zerstörerischen Planeten wie HR 5183b können wir erwarten, dass sich in der bewohnbaren Zone auf stabilen Umlaufbahnen felsige Planeten befinden", sagte Kane.

Diese Ergebnisse könnten auf andere Planetensysteme mit exzentrischen Riesenwelten zutreffen, sagten die Forscher. "Dies eröffnet den potenziell bewohnbaren Exoplaneten eine große Auswahl an Standorten", sagte Kane.

Ein Vergleich zwischen der Größe des Riesenplaneten in HR 5183 bei nächster Annäherung und der Größe des Erdmondes. (Bildnachweis: Teo Mocnik)

Die Aussicht, dass ein exzentrischer Riesenplanet eine erdähnliche Welt in der bewohnbaren Zone von HR 5183 versorgen würde, würde sich als beeindruckend erweisen, sagte Kane. HR 5813b braucht fast 75 Jahre, um seinen Stern zu umkreisen, und der Moment, in dem er schließlich von seinem kleineren Nachbarn geschwungen wird, würde sich als atemberaubendes Ereignis erweisen, ähnlich wie bei einem Vorbeiflug an Halleys Kometen. Bei seiner nächsten Annäherung wäre der Riese 15 Mal heller als die Venus, sagte Kane, und so hell wie die Supernova-Erde im Jahr 1006, wahrscheinlich das hellste Sternereignis, das jemals in der Geschichte beobachtet wurde.

"Bei der nächsten Annäherung würde der Riesenplanet den Nachthimmel des Erdplaneten dominieren", sagte Kane. "Es wäre nah genug, dass das menschliche Auge den Planeten als Scheibe sehen könnte, im Gegensatz zu den Lichtpunkten, die wir von den Planeten unseres Sonnensystems aus sehen."

In solchen Planetensystemen könnte das Leben nicht einfach sein. Obwohl eine felsige Welt, die sich den Raum mit einem exzentrischen Riesen teilt, in einer stabilen Umlaufbahn bleiben könnte, würde der rastende Riese die felsige Welt über einen Zeitraum von etwa 10.000 Jahren zwischen kreisförmigen und ovalen Umlaufbahnen hin- und herschwingen lassen, sagte Kane.

"Das Ergebnis wäre, Perioden extremen Klimas auf dem Planeten auszulösen, während sich dieser durch Perioden großer Änderungen der vom Wirtsstern empfangenen Energie bewegt", sagte Kane.

Kane und seine Co-Autorin Sarah Blunt, Doktorandin der Astronomie am California Institute of Technology in Pasadena, haben ihre Ergebnisse online am 31. Oktober im Astronomical Journal veröffentlicht.

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