Ist es möglich, bewohnbare Welten weit im Weltraum zu finden? Ein Team von Wissenschaftlern schlägt eine innovative Methode vor, um diese Frage zu beantworten, indem sie die Atmosphäre von Exoplaneten mit dem James Webb Weltraumteleskop analysieren.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT), der Universität von Birmingham und anderen Einrichtungen haben kürzlich entdeckt, dass ein geringer Anteil von Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Planeten auf das Vorhandensein von flüssigem Wasser und somit potenziell auf Leben hinweisen könnte. Diese Eigenschaft, die leichter zu entdecken ist als bisher angenommene Zeichen, könnte unsere Suche nach bewohnbaren Welten außerhalb unseres Sonnensystems beschleunigen.
Künstlerische Darstellung des Planeten GJ 357 d. Bild NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith
Der Vergleich der Atmosphären verschiedener Planeten desselben Sonnensystems zeigt, dass diejenigen mit weniger Kohlendioxid, wie die Erde, flüssige Wassermeere beherbergen könnten. Diese Ozeane spielen eine entscheidende Rolle bei der Absorption von Kohlendioxid, regulieren dadurch das Klima und fördern die Bewohnbarkeit über lange Zeiträume. Dieser Prozess der Kohlenstoffbindung durch die Ozeane und Gesteine ist wesentlich, um eine für das Leben förderliche Atmosphäre zu erhalten.
Die Autoren der Studie schlagen eine Strategie vor, um bewohnbare Planeten zu entdecken, indem sie diese Signatur von verarmtem Kohlendioxid identifizieren. Diese Methode wäre besonders effektiv in "Erbsen-in-einer-Hülse"-Systemen, wo mehrere erdähnliche Planeten ähnlicher Größe nah beieinander kreisen. Der erste Schritt würde darin bestehen, die Anwesenheit von Atmosphären zu bestätigen, indem Kohlendioxid nachgewiesen wird, eine dominierende Verbindung in den meisten planetarischen Atmosphären.
Um über die bloße Bewohnbarkeit hinauszugehen, schlagen die Forscher vor, nach der Anwesenheit von Ozon in der Atmosphäre eines Planeten zu suchen. Auf der Erde bildet sich Ozon, wenn Sauerstoff, der vom pflanzlichen und mikrobiellen Leben abgegeben wird, mit Sonnenphotonen reagiert. Der gleichzeitige Nachweis von Ozon und einer geringen Menge von Kohlendioxid könnte nicht nur darauf hinweisen, dass ein Planet bewohnbar ist, sondern auch, dass er von einer aktiven planetaren Lebensform bewohnt wird.
Diese Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Astronomy, eröffnet einen vielversprechenden Weg zur Exploration bewohnbarer Exoplaneten mit dem James Webb Weltraumteleskop. Systeme wie TRAPPIST-1, das nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, könnten zu den ersten Kandidaten gehören, die nach dieser neuen Methode untersucht werden.