„Terminatorzonen“ auf fernen Planeten könnten Leben beherbergen, sagen Astronomen

In einer neuen Studie der University of California beschreiben Astronomen aus Irvine, wie außerirdisches Leben das Potenzial hat, auf entfernten Exoplaneten in einem speziellen Bereich namens „Terminatorzone“ zu existieren, einem Ring auf Planeten, der eine Seite hat, die immer seinem Stern zugewandt ist eine Seite, die immer dunkel ist.

„Diese Planeten haben eine permanente Tagseite und eine permanente Nachtseite“, sagte Ana Lobo, eine Postdoktorandin am UCI Department of Physics & Astronomy, die die neue Arbeit leitete, die gerade in veröffentlicht wurde Das Astrophysikalische Journal. Lobo fügte hinzu, dass solche Planeten besonders häufig sind, weil sie um Sterne herum existieren, die etwa 70 Prozent der am Nachthimmel sichtbaren Sterne ausmachen – sogenannte M-Zwergsterne, die relativ schwächer als unsere Sonne sind.

Der Terminator ist die Trennlinie zwischen der Tag- und der Nachtseite des Planeten. Terminatorzonen könnten in dieser „genau richtigen“ Temperaturzone zwischen zu heiß und zu kalt existieren.

„Sie wollen einen Planeten, der genau die richtige Temperatur hat, um flüssiges Wasser zu haben“, sagte Lobo, denn flüssiges Wasser ist, soweit Wissenschaftler wissen, ein wesentlicher Bestandteil des Lebens.

Auf den dunklen Seiten der Terminatorplaneten würde die ewige Nacht zu sinkenden Temperaturen führen, die dazu führen könnten, dass Wasser zu Eis gefroren wird. Die Seite des Planeten, die immer seinem Stern zugewandt ist, könnte zu heiß sein, als dass Wasser lange im Freien bleiben könnte.

„Dies ist ein Planet, auf dem die Tagseite sengend heiß sein kann, weit jenseits der Bewohnbarkeit, und die Nachtseite eiskalt und möglicherweise mit Eis bedeckt sein wird. Auf der Nachtseite könnten große Gletscher liegen“, sagte Lobo.

Lobo modellierte zusammen mit Aomawa Shields, außerordentlicher UCI-Professor für Physik und Astronomie, das Klima von Terminatorplaneten mithilfe von Software, die normalerweise zur Modellierung des Klimas unseres eigenen Planeten verwendet wird, jedoch mit einigen Anpassungen, einschließlich der Verlangsamung der Planetenrotation.

Es wird angenommen, dass Astronomen zum ersten Mal zeigen konnten, dass solche Planeten ein bewohnbares Klima aufrechterhalten können, das auf diese Terminatorregion beschränkt ist. In der Vergangenheit haben Forscher bei ihrer Suche nach Kandidaten für Bewohnbarkeit hauptsächlich ozeanbedeckte Exoplaneten untersucht. Aber jetzt, da Lobo und ihr Team gezeigt haben, dass Terminatorplaneten auch lebensfähige Zufluchtsorte für Leben sind, erweitern sich die Möglichkeiten, aus denen lebensjagende Astronomen wählen müssen.

„Wir versuchen, die Aufmerksamkeit auf wasserbegrenztere Planeten zu lenken, die, obwohl sie keine weit verbreiteten Ozeane haben, Seen oder andere kleinere Gewässer mit flüssigem Wasser haben könnten, und diese Klimazonen könnten tatsächlich sehr vielversprechend sein“, sagte Lobo.

Ein Schlüssel zum Ergebnis, fügte Lobo hinzu, bestand darin, genau zu bestimmen, welche Art von Planet in der Terminatorzone flüssiges Wasser zurückhalten kann. Wenn der Planet größtenteils mit Wasser bedeckt ist, dann würde das dem Stern zugewandte Wasser, so das Team, wahrscheinlich verdunsten und den gesamten Planeten mit einer dicken Dampfschicht bedecken.

Aber wenn es Land gibt, sollte dieser Effekt nicht auftreten.

„Ana hat gezeigt, dass das Szenario, das wir ‚Terminator-Bewohnbarkeit‘ nennen, viel einfacher existieren kann, wenn es viel Land auf dem Planeten gibt“, sagte Shields. „Diese neuen und exotischen Bewohnbarkeitszustände, die unser Team aufdeckt, sind nicht länger Stoff für Science-Fiction – Ana hat die Arbeit geleistet, um zu zeigen, dass solche Zustände klimatisch stabil sein können.“

Das Erkennen von Terminatorzonen als potenzielle Häfen für Leben bedeutet auch, dass Astronomen die Art und Weise anpassen müssen, wie sie das Exoplanetenklima auf Lebenszeichen untersuchen, da die Biosignaturen, die das Leben erzeugt, möglicherweise nur in bestimmten Teilen der Atmosphäre des Planeten vorhanden sind.

Die Arbeit wird auch dazu beitragen, zukünftige Bemühungen von Teams zu informieren, die Teleskope wie das James Webb Space Telescope oder das Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor-Teleskop verwenden, das derzeit bei der NASA entwickelt wird, während sie nach Planeten suchen, die außerirdisches Leben beherbergen könnten.

„Durch die Erforschung dieser exotischen Klimazustände erhöhen wir unsere Chancen, in naher Zukunft einen bewohnbaren Planeten zu finden und richtig zu identifizieren“, sagte Lobo.