Die Studie erhöht die Wahrscheinlichkeit, Wasser auf anderen Welten um das 100-fache zu finden.

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von der Goldschmidt-Konferenz

Eine neue Analyse zeigt, dass es wahrscheinlich viele erdähnliche Exoplaneten mit flüssigem Wasser gibt, als bisher angenommen wurde, was die Wahrscheinlichkeit, Leben zu finden, signifikant erhöht. Die Arbeit zeigt, dass selbst wenn die Bedingungen für flüssiges Wasser an der Oberfläche eines Planeten nicht ideal sind, viele Sterne geologische Bedingungen harben, die für flüssiges Wasser unterhalb der Oberfläche des Planeten geeignet sind. 

In seiner Präsentation auf der Geochemie-Konferenz Goldschmidt in Lyon sagte der leitende Forscher Dr. Lujendra Ojha (Rutgers University, New Jersey, USA): „Wir wissen, dass das Vorhandensein von flüssigem Wasser für das Leben essenziell ist. Unsere Arbeit zeigt, dass sich dieses Wasser an Orten befinden kann, die wir bisher nicht in Betracht gezogen haben. Das erhöht signifikant die Chancen, Umgebungen zu finden, in denen Leben theoretisch entstehen könnte.“

Die Forscher fanden heraus, dass selbst wenn die Oberfläche eines Planeten gefroren ist, zwei Hauptmethoden existieren, um ausreichend Wärme zu erzeugen, damit Wasser unter der Erde flüssig werden kann.

Lujendra Ojha sagte: „Als Menschen auf der Erde haben wir im Moment Glück, weil wir genau die richtige Menge an Treibhausgasen in unserer Atmosphäre haben, um flüssiges Wasser auf der Oberfläche stabil zu halten. Wenn die Erde jedoch ihre Treibhausgase verlieren würde, läge die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur bei ungefähr -18° Celsius und das meiste flüssige Wasser an der Oberfläche würde komplett gefrieren.“

„Vor einigen Milliarden Jahren ist genau das auf unserer Erde passiert und flüssiges Wasser an der Oberfläche ist komplett gefroren. Das bedeutet jedoch nicht, dass Wasser überall komplett fest war. Beispielsweise kann Wärme aus der Radioaktivität tief in der Erde das Wasser ausreichend erwärmen, um es flüssig zu halten. Selbst heute sehen wir, dass dies an Orten wie der Antarktis und dem kanadischen Arktisgebiet geschieht, wo trotz der eisigen Temperaturen große unterirdische Seen mit flüssigem Wasser existieren, die durch die Wärme, die von der Radioaktivität erzeugt wird, erhalten bleiben. Es gibt sogar einige Anzeichen dafür, dass dies aktuell auch am Südpol des Mars geschieht.“

Dr. Ojha fuhr fort: „Einige der Monde, die wir im Sonnensystem finden (zum Beispiel Europa oder Enceladus), haben beträchtliche Mengen an unterirdischem flüssigem Wasser, obwohl ihre Oberflächen komplett gefroren sind. Das liegt daran, dass ihr Inneres kontinuierlich durch die Gravitation großer Planeten, wie zum Beispiel Saturn und Jupiter, umgewälzt wird. Dies ist ähnlich wie der Effekt unseres Mondes auf die Gezeiten, jedoch viel stärker. Das macht die Monde des Jupiters und des Saturns zu hervorragenden Kandidaten für das Auffinden von Leben in unserem Sonnensystem und viele zukünftige Missionen sind geplant, um diese Körper zu erforschen.“

Die Analyse untersuchte die Planeten, die um die häufigste Art von Sternen kreisen - M-Zwerge genannt. Diese sind kleine Sterne, die viel kälter sind als unsere Sonne. Circa 70% der Sterne in unserer Galaxie sind M-Zwerge und die meisten felsigen und erdähnlichen Exoplaneten, die bisher gefunden wurden, umkreisen M-Zwerge.

„Wir haben die Machbarkeit der Erzeugung und Aufrechterhaltung von flüssigem Wasser auf Exoplaneten um M-Zwerge modelliert, indem wir nur die Wärme berücksichtigt haben, die durch den Planeten erzeugt wird. Wir haben festgestellt, dass es bei Berücksichtigung der Möglichkeit von durch Radioaktivität erzeugtem flüssigem Wasser wahrscheinlich ist, dass ein hoher Prozentsatz dieser Exoplaneten ausreichend Wärme hat, um flüssiges Wasser aufrechtzuerhalten - viel mehr als wir bisher dachten.“

„Bevor wir dieses sub-oberflächige Wasser in Betracht gezogen haben, wurde geschätzt, dass ungefähr ein felsiger Planet pro 100 Sterne flüssiges Wasser hat. Das neue Modell zeigt, dass bei geeigneten Bedingungen dies auf ein Planet pro Stern ansteigen könnte. Daher haben wir eine hundertmal höhere Wahrscheinlichkeit, flüssiges Wasser zu finden, als wir dachten. In der Milchstraßengalaxie gibt es etwa 100 Milliarden Sterne. Das sind wirklich gute Chancen für die Entstehung von Leben anderswo im Universum.“

Die früheste Mission zu einer 'Eiswelt'-ähnlichen Mond wird die Europa Clipper-Mission der NASA sein, die im Jahr 2024 starten und im Jahr 2030 den Mond Europa des Jupiter erreichen soll.

Prof. Abel Méndez, Direktor des Labors für Planetare Habitabilität an der University of Puerto Rico in Arecibo, kommentierte: „Die Aussicht auf Ozeane, die unter Eisschichten verborgen sind, erweitert das Potenzial unserer Galaxie für bewohnbare Welten. Die größte Herausforderung besteht darin, Methoden zu entwickeln, um diese Lebensräume mit Hilfe zukünftiger Teleskope zu entdecken.“ Professor Méndez war an dieser Arbeit nicht beteiligt.

Die auf der Präsentation basierende Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.