Könnte mehr von der Erdoberfläche Leben beherbergen? Jupiters Bahnform spielt eine Schlüsselrolle, die auf der Erde übersehen wird

Von allen bekannten Planeten ist die Erde so lebensfreundlich, wie es nur ein Planet sein könnte – oder doch nicht? Wenn sich Jupiters Umlaufbahn ändert, zeigt eine neue Studie, dass die Erde gastfreundlicher sein könnte als heute.

Wenn ein Planet eine perfekt kreisförmige Umlaufbahn um seinen Stern hat, ändert sich die Entfernung zwischen dem Stern und dem Planeten nie. Die meisten Planeten haben jedoch „exzentrische“ Umlaufbahnen um ihre Sterne, was bedeutet, dass die Umlaufbahn eine ovale Form hat. Wenn sich der Planet seinem Stern nähert, erhält er mehr Wärme, was sich auf das Klima auswirkt.

Unter Verwendung detaillierter Modelle, die auf Daten des Sonnensystems, wie es heute bekannt ist, basieren, schufen Forscher von UC Riverside ein alternatives Sonnensystem. In diesem theoretischen System fanden sie heraus, dass eine exzentrischere Umlaufbahn des gigantischen Jupiters wiederum große Veränderungen in der Form der Erdumlaufbahn bewirken würde.

„Wenn Jupiters Position gleich bliebe, aber die Form seiner Umlaufbahn sich änderte, könnte dies die Bewohnbarkeit dieses Planeten tatsächlich erhöhen“, sagte Pam Vervoort, UCR-Erd- und Planetenwissenschaftlerin und Hauptautorin der Studie.

Zwischen null und 100 Grad Celsius ist die Erdoberfläche für mehrere bekannte Lebensformen bewohnbar. Wenn Jupiter die Erdumlaufbahn exzentrischer machen würde, würden Teile der Erde manchmal näher an die Sonne herankommen. Teile der Erdoberfläche, die jetzt unter dem Gefrierpunkt liegen, würden wärmer werden und die Temperaturen in den bewohnbaren Bereich steigen lassen.

Dieses Ergebnis, jetzt in der veröffentlicht Astronomisches Journalstellt zwei lange gehegte wissenschaftliche Annahmen über unser Sonnensystem auf den Kopf.

„Viele sind davon überzeugt, dass die Erde der Inbegriff eines bewohnbaren Planeten ist und dass jede Änderung der Umlaufbahn des Jupiters, da es sich um einen massiven Planeten handelt, nur schlecht für die Erde sein könnte“, sagte Vervoort. „Wir zeigen, dass beide Annahmen falsch sind.“

Die Forscher wollen diese Erkenntnis auf die Suche nach bewohnbaren Planeten um andere Sterne, sogenannte Exoplaneten, anwenden.

„Das erste, wonach Menschen bei der Suche nach Exoplaneten suchen, ist die bewohnbare Zone, die Entfernung zwischen einem Stern und einem Planeten, um zu sehen, ob auf der Oberfläche des Planeten genug Energie für flüssiges Wasser vorhanden ist“, sagte Stephen Kane, UCR-Astrophysiker und Co-Autor der Studie .

Während seiner Umlaufbahn erhalten verschiedene Teile eines Planeten mehr oder weniger direkte Strahlen, was dazu führt, dass der Planet Jahreszeiten hat. Teile des Planeten können in einer Jahreszeit angenehm und in einer anderen extrem heiß oder kalt sein.

„Wasser auf seiner Oberfläche zu haben, ist eine sehr einfache erste Metrik, und es berücksichtigt nicht die Form der Umlaufbahn eines Planeten oder saisonale Schwankungen, die ein Planet erfahren könnte“, sagte Kane.

Vorhandene Teleskope sind in der Lage, die Umlaufbahn eines Planeten zu messen. Es gibt jedoch zusätzliche Faktoren, die die Bewohnbarkeit beeinflussen könnten, wie z. B. das Ausmaß, in dem ein Planet auf einen Stern zu oder von ihm weg geneigt ist. Der vom Stern weg geneigte Teil des Planeten würde weniger Energie erhalten, wodurch er kälter würde.

Dieselbe Studie ergab, dass Jupiter, wenn er viel näher an der Sonne positioniert wäre, eine extreme Neigung auf der Erde hervorrufen würde, wodurch große Teile der Erdoberfläche unter den Gefrierpunkt fallen würden.

Es ist schwieriger, die Neigung oder die Masse eines Planeten zu messen, daher würden die Forscher gerne an Methoden arbeiten, die ihnen helfen, auch diese Faktoren abzuschätzen.

Letztendlich ist die Bewegung eines Riesenplaneten wichtig, um Vorhersagen über die Bewohnbarkeit von Planeten in anderen Systemen zu treffen und seinen Einfluss auf dieses Sonnensystem zu verstehen.

„Es ist wichtig zu verstehen, welchen Einfluss Jupiter im Laufe der Zeit auf das Klima der Erde hatte, wie seine Wirkung auf unsere Umlaufbahn uns in der Vergangenheit verändert hat und wie er uns in Zukunft erneut verändern könnte“, sagte Kane.