Die Klimakrise stellt alle Menschen auf der Erde vor große Herausforderungen. Es hat viele Wissenschaftler dazu veranlasst, nach Exoplaneten zu suchen, Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, die möglicherweise von Menschen besiedelt werden könnten. Das James-Webb-Weltraumteleskop wurde im Rahmen dieser Suche entwickelt, um in den kommenden Jahren detaillierte Beobachtungsdaten über erdähnliche Exoplaneten zu liefern.
Ein neues Projekt unter der Leitung von Dr. Assaf Hochman am Fredy & Nadine Herrmann Institute of Earth Sciences an der Hebrew University of Jerusalem (HU) in Zusammenarbeit mit Dr. Paolo De Luca am Barcelona Supercomputing Center und Dr. Thaddeus D. Komacek an der University of Maryland, hat erfolgreich einen Rahmen entwickelt, um die Atmosphären entfernter Planeten zu untersuchen und diese Planeten zu lokalisieren, die für die menschliche Besiedlung geeignet sind, ohne sie physisch besuchen zu müssen. Ihre gemeinsame Forschungsstudie wurde in veröffentlicht Das Astrophysikalische Journal.
Die Klassifizierung von Klimabedingungen und die Messung der Klimasensitivität sind zentrale Elemente bei der Bewertung der Lebensfähigkeit von Exoplaneten als potenzielle Kandidaten für menschliche Besiedlung. In der aktuellen Studie untersuchte das Forschungsteam TRAPPIST-1e, einen Planeten, der etwa 40 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt und im kommenden Jahr vom James-Webb-Weltraumteleskop dokumentiert werden soll.
Die Forscher untersuchten die Empfindlichkeit des Planetenklimas gegenüber dem Anstieg der Treibhausgase und verglichen sie mit den Bedingungen auf der Erde. Mithilfe einer computergestützten Klimasimulation auf TRAPPIST-1e konnten sie die Auswirkungen von Änderungen der Treibhausgaskonzentration abschätzen.
Die Studie konzentrierte sich auf die Auswirkungen eines Anstiegs von Kohlendioxid auf extreme Wetterbedingungen und auf die Geschwindigkeit von Wetteränderungen auf dem Planeten. „Diese beiden Variablen sind entscheidend für die Existenz von Leben auf anderen Planeten und werden jetzt zum ersten Mal in der Geschichte eingehend untersucht“, erklärte Hochman.
Laut dem Forschungsteam ermöglicht die Untersuchung der Klimavariabilität von erdähnlichen Exoplaneten ein besseres Verständnis der Klimaveränderungen, die wir derzeit auf der Erde erleben. Darüber hinaus bietet diese Art der Forschung ein neues Verständnis dafür, wie sich die Atmosphäre des Planeten Erde in Zukunft verändern könnte.
Hochman und seine Forschungspartner fanden heraus, dass der Planet TRAPPIST-1e eine deutlich empfindlichere Atmosphäre hat als der Planet Erde. Sie schätzen, dass ein Anstieg der Treibhausgase dort zu extremeren Klimaveränderungen führen könnte, als wir es hier auf der Erde erleben würden, weil eine Seite von TRAPPIST-1e ständig seiner eigenen Sonne zugewandt ist, so wie unser Mond immer eine Seite hat Erde.
Wie Hochman schlussfolgerte, „wird der von uns entwickelte Forschungsrahmen zusammen mit den Beobachtungsdaten des Webb-Weltraumteleskops es Wissenschaftlern ermöglichen, die Atmosphären vieler anderer Planeten effizient zu bewerten, ohne eine Raummannschaft schicken zu müssen, um sie physisch zu besuchen informierte Entscheidungen in der Zukunft darüber, welche Planeten gute Kandidaten für menschliche Besiedlung sind und vielleicht sogar Leben auf diesen Planeten zu finden.“
Assaf Hochman et al, Größere Klimasensitivität und -variabilität auf TRAPPIST-1e als auf der Erde, Das Astrophysikalische Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac866f