Könnte eine Welt, die kaum größer als die Erde ist und sich zwischen Mars und Jupiter befindet, dazu geführt haben, dass unser Planet unbewohnbar geworden wäre? Diese Frage stellen Forscher, darunter Emily Simpson und Howard Chen vom Florida Institute of Technology, die diese Hypothese untersucht haben, indem sie ein leicht verändertes Sonnensystem simulierten. Ihre Arbeit offenbart beunruhigende Auswirkungen auf das planetare Gleichgewicht.
Super-Erden, Planeten, die massereicher als die Erde, aber weniger massereich als Neptun sind, wimmeln in der Milchstraße. Dennoch ist unser Sonnensystem auf seltsame Weise frei von ihnen. Diese Lücke gibt Rätsel auf: Hätte ein solcher Planet existiert, hätte er die Dynamik anderer felsiger Welten wie der Erde tiefgreifend verändern können.
Um dies zu verstehen, modellierten Wissenschaftler ein Szenario, in dem sich eine Super-Erde – die sie "Phaedra" nannten – zwischen Mars und Jupiter gebildet hätte. Dieser hypothetische Planet hätte laut ihrer Studie störende Gravitationskräfte auf die Umlaufbahnen der anderen Planeten ausgeübt. Ergebnis: exzentrischere oder geneigtere Bahnen, die extreme Klimaverhältnisse hervorrufen.
Auf einer von einem solchen Planeten beeinflussten Erde wären Sommer und Winter weitaus extremer gewesen, mit schnellen Klimaschwankungen. Das Leben, falls es sich entwickelt hätte, hätte sich an unvorhersehbare Bedingungen anpassen müssen, weit entfernt von der relativen Stabilität, die seine Entwicklung ermöglicht hat.
Simpson und Chen testeten verschiedene Massen und Umlaufbahnen für Phaedra. Ein Planet mit einer Masse von 10 bis 20 Erdmassen hätte die größten Störungen verursacht und die Existenz unseres Planeten unwahrscheinlich gemacht. Selbst eine Super-Erde mit nur der doppelten Masse der Erde hätte härtere Winter und drückend heiße Sommer hervorgerufen, obwohl die Erde möglicherweise bewohnbar geblieben wäre, trotz eines chaotischen Klimas.
Diese Erkenntnisse werfen Fragen zur Vielfalt der Planetensysteme in der Milchstraße auf. Dort, wo Super-Erden existieren, könnten die benachbarten Welten weniger lebensfreundlich sein.
Was ist eine Super-Erde?
Super-Erden sind Exoplaneten, deren Masse größer ist als die der Erde, aber kleiner als die von Neptun. Sie gehören zu den häufigsten Klassen von Planeten in der Milchstraße.
Diese Planeten können in ihrer Zusammensetzung stark variieren: Einige sind felsig und erdähnlich, während andere eine dichte Gashülle besitzen. Ihre Größe und Masse beeinflussen stark ihr Potenzial, flüssiges Wasser zu halten.
Anders als in unserem Sonnensystem, wo sie fehlen, werden Super-Erden um viele Sterne entdeckt, mit Hilfe von Techniken wie der Transitmethode oder Radialgeschwindigkeitsmessungen. Diese Entdeckungen erweitern unser Verständnis von Planetensystemen.
Wissenschaftler untersuchen diese Welten intensiv, denn neben ihrem störenden Einfluss auf terrestrische Planeten könnten sich manche in einer habitablen Zone befinden und günstige Bedingungen für Leben bieten.