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Wednesday, April 8, 2020

Janssen: Diamantplanet mit Ölmeeren

21.Dezember, Janssen

Noch vor 30 Jahren galt die Frage nach Planeten, die andere Sterne umkreisen als philosophisch, fast esoterisch. Man hielt unser Sonnensystem für etwas Besonderes, für den einzigen Ort im ganzen Universum, an dem es Planeten, flüssiges Wasser und Leben gibt. Doch seitdem 1992 die ersten Exoplaneten entdeckt wurden, haben wir Tausende weitere in der gesamten Galaxis gefunden.

Und heute wissen wir: Planeten sind überall. Einige davon sind verrückter und seltsamer, als man es sich je erträumen ließ: Riesige Gesteinsplaneten von hunderte Kilometer tiefen Ozeanen bedeckt, Gasplaneten mit vielen Jupitermassen, die einen heißen Schweif aus Gasen hinter sich herziehen, Planeten um Pulsare und Neutronensterne, einsame Wanderer, die ohne Stern durch die Galaxis ziehen und vieles mehr haben Wissenschaftler entdeckt.

Doch in Wahrheit sind sie auf der Suche nach dem heiligen Gral der Astronomie: Einer zweiten Erde. Zur Weihnachtszeit habe ich einen Adventskalender erstellt, der 24 dieser fremden Welten vorstellt. Viel Spaß und eine besinnliche Zeit.

Name: Janssen (55 Cancri e)

Zentralstern: Copernicus A (55 Cancri A)

Entfernung zur Erde: 41 Lichtjahre

Masse: 7,8 Erdmassen

Orbit um Zentralstern: 18 Stunden

Besonderheiten: Kohlenstoffplanet, unerklärliche Temperaturunterschiede

Eine neue Art von Supererden

Planeten sind deutlich vielfältiger als wir dachten, das ist wohl das zentrale Resultat von 20 Jahren Planetensuche. Es gibt viel mehr als nur die paar Planetenklassen in unserem Sonnensystem, einige Welten hätte man sich vor wenigen Jahren nicht einmal erträumen können. Dazu gehören auch die Kohlenstoffplaneten, einer davon ist unser heutiger Exoplanet, Janssen.

Kohlenstoff ist das Element des Lebens, es geht am meisten Verbindungen mit anderen Stoffen ein. Auf unserer Erde basiert zwar das gesamte bekannte Leben auf Kohlenstoff, doch in der Erde selbst findet man es kaum, dort dominiert das recht ähnliche Element Silizium.

Kohlenstoffplaneten scheinen uns völlig fremd: Ihr Kern könnte aus Diamant bestehen und auf ihrer Oberfläche können Ozeane aus Öl existieren – also ein Traum für viele Unternehmer.

Heiße Nächte unter zwei Sonnen

Doch ein Besuch ist dennoch nicht zu empfehlen, denn die Temperaturen sind unglaublich hoch. Auf der Tagseite des Planeten herrschen 2.400°C. Auf der Nachtseite ist es viel kühler, “nur” 1.100°C warm.

Zudem ist der Mutterstern von Janssen, Copernicus A, Teil eines Doppelsternsystems. Er ist etwas kleiner als die Sonne, sein Partnerstern Copernicus B hingegen ist ein Roter Zwergstern, die Distanz zwischen ihnen beträgt etwa 1.065 Astronomische Einheiten. Neuere Studien ziehen in Erwägung, dass Copernicus B selbst ein Doppelstern ist.

Einmalige Hitzeverteilung

Nicht nur die enormen Temperaturschwankungen auf Janssen sind eigenartig, alleine durch die Strahlung des Sterns lassen sie sich nicht erklären. Doch es gibt auch auf der Tagseite eine Region, die noch heißer ist als die Umgebung, nämlich etwa 2.800°C.

Vermutlich existieren dort also vulkanische Aktivitäten oder Lavaströme. Wie Vulkanismus auf einer kohlenstoffbasierten Welt aussieht wissen wir nicht und auch die Zusammensetzung der Atmosphäre ist uns noch ein Rätsel.

Möglich ist aber, dass durch Vulkanausbrüche der komprimierte Kohlenstoff aus dem Innern zutage gefördert wird – sprich: Diamant. Es könnte also ganze Gebirge aus Diamanten geben, in denen Ölflüsse entspringen. Wäre es nicht so heiß, wäre selbst Leben auf dem Kohlenstoffplaneten denkbar, auch wenn es grundsätzlich anders aussehen müsste, als auf der Erde.

Es könnte etwa in den Ölmeeren schwimmen. Sein Stoffkreislauf wäre unserem entgegengesetzt: Wir ernähren uns von Kohlenstoff und veratmen ihn in eine Sauerstoffatmosphäre. Diese Lebewesen könnten sich von Sauerstoff ernähren und ihn in die Kohlenstoffatmosphäre veratmen. Bei lebensfreundlichen Temperaturen würde es auch regen, allerdings nicht Wasser, sondern Benzol oder Butan.

Millionen von Diamantplaneten?

In unserer direkten kosmischen Nachbarschaft ist Janssen eine Ausnahme, hier gibt es kaum Kohlenstoffplaneten, da in unserem Bereich der Galaxis Kohlenstoff recht selten und somit auch nur geringfügig in den protoplanetaren Scheiben der Sterne vorhanden ist.

Daher ist Janssen auch der erste bestätigte Kohlenstoffplanet. Im galaktischen Zentrum allerdings könnte es deutlich mehr von ihnen geben, denn dort gibt es sehr viele Sterne, die bei ihrer Explosion als Supernova ihre Hüllen als bunte Nebel abstoßen.

In diesen Hüllen ist auch Kohlenstoff vorhanden und letztlich sind sie das Baumaterial für die nächste Generation an Sternen. Planeten die dann aus diesen Stoffen bestehen, könnten viel kohlenstoffreicher sein. Die allerersten Planeten des Kosmos könnten Kohlenstoffplaneten sein, denn am Anfang gab es noch kaum schwere Elemente wie Eisen, diese entstanden erst später durch Kernfusion in Sternen.

Das macht Kohlenstoffplaneten natürlich besonders interessant für außerirdisches Leben, denn auf solch alten Planeten hätte Leben viel Zeit gehabt zu entstehen und vielleicht sogar hochentwickelte Zivilisationen hervorzubringen.

Die Frage nach der Häufigkeit und Bewohnbarkeit von Kohlenstoffplaneten ist elementar, denn wenn sie einen signifikanten Anteil der Planeten in der Galaxis ausmachen, könnte es viel mehr bewohnte Planeten geben als gedacht – auch in verhältnismäßig kurzer Zeit nach dem Urknall. Leider aber sicherlich nicht auf dem viel zu heißen Janssen.

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