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Wednesday, April 1, 2020

Schäfermond um fernen Planeten?

In 69 Lichtjahren Entfernung kreist ein Exoplanet in der habitablen Zone um seinen Zentralstern – es könnte sich um eine zweite Erde handeln. Allerdings ist er ein Gasriese, der viele Jupitermassen auf die Waage bringt. Ist das eine Enttäuschung für Astrobiologen oder lohnt es sich, auch hier nach Leben zu suchen? Damit meine ich nicht irgendwelche fremdartigen Lebensformen, die in Atmosphären von Gasplaneten leben (obwohl auch das denkbar und interessant ist), sondern die Monde solcher Gasriesen.

Auf der Suche nach den Exomonden

Noch haben wir keinen solchen Exomond bewiesen, doch die Tatsache, dass auch Gasplaneten häufig innerhalb der bewohnbaren Zone kreisen, gibt natürlich einen konkreten Anreiz für die Suche. Zumindest ein erster Kandidat für einen Exomond wurde nun gefunden. Es geht um den Planeten MOA-2011-BLG-262, der sich in der Nähe des galaktischen Zentrums befindet. Tatsächlich ist der Planet selbst schon etwas Besonderes, denn er umkreist keinen Stern, er gehört zu den vagabundierenden Planeten, die einsam und allein das galaktische Zentrum umkreisen.

Anscheinend jedoch nicht ganz allein. Denn der Planet mit der vierfachen Jupitermasse wird womöglich von einem Mond umkreist, der etwas kleiner ist als die Erde. Man vermutet, dass MOA-2011-BLG-262 ähnlich wie der Saturn von einem Ringsystem umgeben ist und der Mond als sogenannter Schäfermond wirkt. Schäfermonde teilen die Planetenringe in verschiedene Ringe auf und bewegen sich in deren Lücken, wo sie dafür sorgen, dass die Staubpartikel immer auf ihren Bahnen bleiben – wie ein Schäferhund eine Schafherde zusammenhält.

Wie funktionieren Schäfermonde?

Wenn einzelne Staubpartikel abtrünnig werden und auf den Orbit des Schäfermondes gelangen werden sie, je nachdem ob sie sich vor oder hinter ihm befinden, gebremst oder beschleunigt. Werden sie beschleunigt, gewinnen sie also an Bahnenergie und gelangen auf eine weitere Umlaufbahn, werden also nach außen geschleudert. Werden sie abgebremst, verlieren sie an Bahnenergie und der Planet zieht die Staubkörner weiter nach Innen. So entstehen zwei unterschiedliche Ringe, die durch den Schäfermond getrennt werden. In unserem Sonnensystem weisen etwa Saturn und Uranus solche Schäfermonde auf.

Leben auf Exomonden?

Könnten Trabanten des Riesenplaneten Leben beherbergen? Oft wird kritisiert, dass Monde nicht die nötige Masse haben würden um eine Atmosphäre zu halten. Doch die größten Monde von Jupiter und Saturn sind ebenfalls theoretisch in der Lage, eine Atmosphäre zu halten, so haben etwa Titan, Io, Europa, Ganymed, Callisto, Triton und Rhea (alle Teil meines Mond-Adventskalenders 2018) eine eigene Atmosphäre. Wenn Monde des Sonnensystems das können, wieso Exomonde dann nicht auch? Zudem ist der Mond von MOA-2011-BLG-262, wenn er denn existiert, sogar deutlich größer als alle Monde des Sonnensystems. Und auch hier bei uns sind, abgesehen von der Erde, Monde die vielversprechendste Aussicht auf außerirdisches Leben, etwa die Methanmeere des Titans oder die subglazialen Ozeane von Europa und Enceladus. Auf extrasolaren Monden in der bewohnbaren Zone hingegen könnte es seichte Ozeane und bewaldete Kontinente geben.

Die Planeten Samh und Majriti etwa sind Gasriesen und befinden sich am inneren und äußeren Rand der bewohnbaren Zone ihres Sterns. Beide könnten theoretisch also von bewohnbaren Monden umkreist werden. Man kann sich eine felsige Gesteinswelt mit Regenwäldern, Flüssen und Ozeanen vorstellen. Am Horizont sind ein großer Ringplanet und vielleicht einige der Nachbarmonde zu sehen. Die Ozeane und Strände des Planeten sind in das purpurne Licht des Roten Zwergsterns getunkt, der einen großen Teil des Horizontes ausfüllt. Auf Milliarden Planeten und Monden der Milchstraße könnte es in etwa so aussehen.

Alternative Erklärung denkbar

MOA-2011-BLG-262 und sein Begleiter wurde durch den Mikrolinseneffekt nachgewiesen, die Ablenkung des Lichts durch eine große Masse zwischen Erde und MOA-2011-BLG-262 erzeugt zwei Bilder, die jedoch so nahe aneinander liegen, dass wir es lediglich als eine größere Helligkeit erkennen. Die Ergebnisse legen zwar nah, dass es sich um einen vagabundierenden Planeten und seinen Exomond handelt, doch die Erklärung eines extrem schwachen Roten Zwergsterns und seines Planeten kann die Ergebnisse fast genauso gut erklären. Daher ist es völlig unklar, was davon der Fall ist. Auf den ersten sicheren Exomond müssen wir also noch warten.

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