Wissenschaftler haben einen weiteren bewohnbaren Planeten entdeckt, der voraussichtlich die nächste „Erde“ werden könnte?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Xie Jiwei (Universität Nanjing)

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um die Grenzen des Wissens zu erweitern, hat Chinas Spitzentechnologieprojekt eine Artikelserie mit dem Titel „Unbekanntes Gebiet“ gestartet, die einen Überblick über die Erkundungsergebnisse bietet, die die Grenzen im Weltraum, in der Tiefsee, in der Tiefsee und in anderen Bereichen durchbrochen haben. Begeben wir uns auf eine wissenschaftliche Entdeckungsreise und lernen wir die erstaunliche Welt kennen.

Unter den Themen, die die Öffentlichkeit im Zusammenhang mit dem Universum am meisten beschäftigen, steht die Erforschung der „zweiten Erde“ zweifellos ganz oben auf der Liste. Astronomen haben im riesigen Universum mehr als 5.000 Exoplaneten entdeckt, aber die Zahl der erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone beträgt nur etwa Dutzende. Daher ist jede Entdeckung eines erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone ein aufregendes Ereignis. Es sagt uns immer wieder, dass die Erde zwar ein ganz besonderer Planet ist, aber möglicherweise nicht allein im Universum.

Kürzlich entdeckte ein internationales Team von Astronomen einen weiteren Exoplaneten in unmittelbarer Nähe der Erde, der möglicherweise für die Besiedlung durch Menschen geeignet ist: Wolf 1069 b. Der Exoplanet umkreist den Stern Wolf 1069, 31 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Erdähnliche Planeten und bewohnbare Planeten

Wie der Name schon sagt, sind terrestrische Planeten Planeten, die der Erde ähnlich sind. Die Ähnlichkeit bezieht sich hier im Allgemeinen auf die strukturelle Zusammensetzung, die der Erde ähnelt, d. h., das Zentrum besteht aus einer metallischen Kernkugel, die hauptsächlich aus Eisen besteht, und die Kernkugel ist von einem Mantel und einer Kruste umhüllt, die aus verschiedenen Gesteinsmaterialien bestehen.

Derzeit werden Merkur, Venus, Erde und Mars in unserem Sonnensystem alle als terrestrische Planeten betrachtet. Für die terrestrischen Planeten im Sonnensystem haben Menschen Sonden gestartet, um detaillierte Erkundungen durchzuführen. Mithilfe dieser Sonden können Menschen die Topographie, die innere Materialzusammensetzung, das Magnetfeld und das Klima terrestrischer Planeten verstehen und die Geschichte der Entstehung terrestrischer Planeten und den Ursprung des Lebens erforschen.

Bildquelle: Veer Gallery

Die Erforschung terrestrischer Planeten außerhalb des Sonnensystems hat gerade erst begonnen und die Menschheit hat bereits eine Reihe terrestrischer Planeten außerhalb des Sonnensystems entdeckt. In naher Zukunft wird es auf diesem Gebiet schnelle Fortschritte geben und die Zahl der entdeckten erdähnlichen Planeten wird bald Hunderte, Tausende oder sogar Zehntausende erreichen. Darüber hinaus ist es möglich, die atmosphärischen Eigenschaften einiger relativ naher und leicht zu beobachtender Ziele genau zu charakterisieren und dabei auf charakteristische Anzeichen für die Existenz von Leben zu hoffen. Ihre umfassende statistische und vergleichende Untersuchung wird uns auch ein neues Verständnis der Entstehung terrestrischer Planeten vermitteln.

Wir Menschen leben auf der Erde, dem einzigen uns bekannten Planeten, der für Leben geeignet ist. Daher kann man sagen, dass die Entdeckung erdähnlicher Planeten der erste Schritt zur Suche nach bewohnbaren Planeten ist.

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Für die Bewohnbarkeit eines Planeten müssen viele Bedingungen erfüllt sein . Das Vorhandensein von flüssigem Wasser ist nur eine der Grundvoraussetzungen. Darüber hinaus gelten noch einige weitere Bedingungen. So handelt es sich beispielsweise im Allgemeinen um einen Gesteinsplaneten (der zuvor erwähnte terrestrische Planet) und er verfügt über eine Atmosphäre einer bestimmten Dicke, die ihn vor dem Bombardement hochenergetischer Teilchen und Asteroiden im Universum schützt und die Stabilität der Oberflächentemperatur aufrechterhält. Beispielsweise könnte es ein bestimmtes Magnetfeld benötigen, um sich vor den Gefahren der Sternwinde und der kosmischen Strahlung zu schützen. Außerdem könnte es einen stabilen Mutterstern wie die Sonne benötigen. Wenn es bei dem Stern häufig zu heftigen Ausbrüchen kommt, stellt dies eine Bedrohung für die Bewohnbarkeit des Planeten dar.

Tatsächlich ist es schwierig zu sagen, was einen Planeten bewohnbar macht. Wir können nur einige Himmelskörper als Kandidaten auswählen, die auf der Grundlage der oben genannten Grundbedingungen bewohnbare Planeten sein könnten. Denn selbst wenn diese Bedingungen erfüllt wären, wäre der Planet möglicherweise nicht bewohnbar, weil möglicherweise Bedingungen herrschen, von denen wir nichts wissen. Letztendlich ist unser Verständnis der Entstehung und Evolution des Lebens nicht umfassend genug.

Fokus auf Wolf 1069 b

Wir haben Wolf 1069 b mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt, die nach einem sehr einfachen Prinzip funktioniert. Es heißt, die Planeten würden sich um die Sonne drehen, doch tatsächlich ist jede Bewegung relativ. Tatsächlich drehen sich auch Sterne um die Planeten und die Umlaufzeiten beider sind gleich. Daher können wir durch die Überwachung der Änderungen der scheinbaren Geschwindigkeit des Sterns im Verhältnis zum Beobachter die ihn umgebenden Planeten erkennen.

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Wolf 1069 b ist 31 Lichtjahre von der Erde entfernt, was auf astronomischer Ebene sehr nahe ist. Der unserem Sonnensystem derzeit am nächsten gelegene bekannte Stern ist Proxima Centauri, der etwa 4 Lichtjahre entfernt ist. Wolf 1069 b ist derzeit der sechstnächste erdähnliche Planet in der bewohnbaren Zone, die am weitesten entfernten Planeten sind Tausende von Lichtjahren entfernt.

Die Masse des diesmal entdeckten Wolf 1069 b beträgt etwa das 1- bis 2-fache der Erdmasse. Gemessen an der allgemeinen Masse-Radius-Beziehung handelt es sich sehr wahrscheinlich um einen Gesteinsplaneten von etwa der Größe der Erde. Er erfüllt die Grundvoraussetzungen für einen bewohnbaren Planeten. Erstens ist es aufgrund seiner Masse ein erdähnlicher Planet. Zweitens befindet er sich in der „bewohnbaren Zone“, also in moderater Entfernung von seinem Mutterstern, und die Oberflächentemperatur lässt die Existenz von flüssigem Wasser zu.

Wolf 1069 b ist ein gezeitengebundener Planet, ähnlich dem Mond, daher sind seine Rotation und Umdrehung synchronisiert. Da der Mond gezeitengebunden ist, ist uns immer eine Seite zugewandt. Wolf 1069 b hat auch eine Seite, die auf seinen Stern gerichtet ist; Auf dieser Seite ist immer Tag, während auf der anderen Seite immer Nacht ist.

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Der Stern, den Wolf 1069 b umkreist, ist ein Roter Zwerg. Die bewohnbare Zone eines Roten Zwergs liegt sehr nahe am Stern und ist anfällig für Gezeitenkräfte. Daher ist sie möglicherweise nur für das Leben in der oben erwähnten Übergangszone zwischen Tag und Nacht besser geeignet. Darüber hinaus sind Rote Zwerge im Allgemeinen aktiver als die Sonne, daher müssen wir einige „abnormale“ und relativ „ruhige“ Rote Zwerge finden. Die erdähnlichen Planeten in den sie umgebenden bewohnbaren Zonen sind zum Leben besser geeignet.

Lebenszeichen erforschen und nach der „zweiten Heimat“ der Menschheit suchen

Es lässt sich vorläufig feststellen, dass Wolf 1069 b einige der Voraussetzungen für einen bewohnbaren Planeten erfüllt, es ist jedoch noch nicht möglich festzustellen, ob es auf diesem Planeten Anzeichen für Leben gibt.

Erstens sind die Exoplaneten sehr weit von uns entfernt. Wir können die Oberfläche des Planeten nicht direkt betrachten, um Anzeichen von Leben zu erkennen. Wir können nur auf sehr indirekte Weise spekulieren, etwa indem wir die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten bestimmen (das ist schon ziemlich schwierig, insbesondere bei terrestrischen Planeten, da ihre Atmosphären zu dünn sind und die Beobachtungsinstrumente und -technologie sehr anspruchsvoll sind). Auch wenn wir die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten analysieren können, bleibt noch eine schwierigere Sache, nämlich herauszufinden, was auf Lebenszeichen hindeutet. Wir können auf Grundlage unserer Erfahrungen mit dem Leben auf der Erde spekulieren, aber es könnte auch andere Lebensformen mit anderen Lebenszeichen geben als die, die wir kennen, sodass es viele Unsicherheiten gibt.

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In Zukunft werden wir voraussichtlich weiterhin beobachten, ob es in dem System, in dem sich Wolf 1069 b befindet, andere Planeten gibt, und weitere Informationen zu den Bahnparametern dieses Planeten erhalten, um die mögliche Entstehungsgeschichte dieses Planeten aufzudecken.

Die Entdeckung von Wolf 1069 b ist eine großartige Ergänzung zum bekannten Pool an Kandidaten für bewohnbare Planeten und markiert einen weiteren Schritt vorwärts bei der Suche der Menschheit nach bewohnbaren Planeten. Es kann als Ermutigung betrachtet werden. Seine Entdeckung legt außerdem nahe, dass wir unsere Suche nach bewohnbaren Planeten nicht auf jene um Sterne wie unsere Sonne beschränken sollten, sondern auch verstärkt bei anderen Sterntypen (wie etwa roten Zwergen wie Wolf 1069) nachsehen sollten.