🪐 Hoffnung auf außerirdisches Leben auf TRAPPIST-1e trotz der Wutausbrüche seines Sterns
Kürzliche Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops haben es ermöglicht, sechs dieser Eruptionen in den Jahren 2022 und 2023 zu verfolgen. Dank seiner Infrarotsensoren hat das Instrument große Lichtblitze erfasst, die die bei jedem Ereignis von dem Stern freigesetzte Hitze verraten. Durch die Kombination dieser Daten mit Computersimulationen hat ein Forschungsteam die physikalischen Prozesse rekonstruiert, die diesen stellaren Wutausbrüchen zugrunde liegen. Dieser Ansatz ermöglichte es, die Eigenschaften der Elektronenstrahlen abzuschätzen, die sie auslösen.
Künstlerische Darstellung von TRAPPIST-1, dessen Eruptionen die inneren Planeten ihrer Atmosphären beraubt haben könnten, während einer seiner sieben Exoplaneten in der habitablen Zone eine dünne Gashülle bewahren könnte.
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Ein überraschendes Ergebnis ist, dass die für diese Eruptionen verantwortlichen Elektronenstrahlen etwa zehnmal weniger intensiv zu sein scheinen als die bei ähnlichen Sternen beobachteten. Das macht sie jedoch nicht harmlos. Jede Eruption sendet eine Strahlung aus, die das gesamte Spektrum abdeckt, von sichtbarem Licht über Ultraviolett bis hin zu starken Röntgenstrahlen. Diese Strahlungen können mit der Zeit planetare Atmosphären erodieren oder tiefgreifend verändern.
Die Forscher konnten somit durch ihre Modelle die Argumentation umkehren, um zu verstehen, wie eine Eruption die Strahlungsumgebung um jeden Planeten beeinflusst. Laut Ward Howard, Hauptautor der Studie, zitiert in einer Mitteilung der University of Colorado Boulder, hilft diese Methode zu bestimmen, welche Welten eine für Leben förderliche Atmosphäre bewahren könnten.
Folglich hätten die TRAPPIST-1 am nächsten gelegenen Planeten ihre Atmosphäre wahrscheinlich verloren, was nacktem Gestein Platz macht. Im Gegensatz dazu könnte ein Planet in der habitablen Zone namens TRAPPIST-1e noch eine erdähnliche Atmosphäre besitzen. Diese Möglichkeit lässt auf Bedingungen hoffen, die trotz der für Rote Zwerge typischen intensiven stellaren Aktivität günstig für Leben sein könnten (siehe unten).
Die am 20. November in den *Astrophysical Journal Letters* veröffentlichten Arbeiten zeigen somit, dass das Studium des Eruptionsverhaltens von TRAPPIST-1 es ermöglicht, Vorhersagen über das Überleben planetarer Atmosphären zu verfeinern. Statt nur einfacher Störungen oder zerstörerischer Kräfte werden diese Phänomene zu wertvollen Werkzeugen, um die Suche nach Leben jenseits unseres Sonnensystems zu leiten.
Rote Zwerge und ihre stellare Aktivität
Rote Zwerge wie TRAPPIST-1 stellen den häufigsten Sterntyp in unserer Galaxie dar. Sie sind viel kleiner und kühler als unsere Sonne und können Dutzende von Milliarden Jahren lang leben, was ein ausgedehntes Zeitfenster für die Entwicklung von Leben bietet. Ihre geringe Leuchtkraft bedeutet, dass ihre habitablen Zonen sehr nahe am Stern liegen, wo Planeten stärker der stellaren Strahlung ausgesetzt sind.
Diese größere Nähe macht Planeten, die Rote Zwerge umkreisen, besonders anfällig für stellare Eruptionen. Diese Ereignisse setzen große Energiemengen in Form von ultravioletter Strahlung und Röntgenstrahlen frei, die planetare Atmosphären bombardieren können. Über lange Zeiträume kann dieses Bombardement zur Verdampfung atmosphärischer Gase führen, insbesondere wenn der Planet nicht über ein ausreichend starkes schützendes Magnetfeld verfügt.
Das Verständnis der Aktivität Roter Zwerge ist daher entscheidend für die Bewertung der Bewohnbarkeit ihrer Exoplaneten. Forscher nutzen Teleskope wie James Webb, um diese Sterne zu überwachen und ihre Auswirkungen zu modellieren. Dies ermöglicht die Erstellung von Szenarien darüber, wie sich Atmosphären unter dem Einfluss von Eruptionen entwickeln, und hilft dabei, die vielversprechendsten Welten für zukünftige Studien zu identifizieren.
Dieser Ansatz eröffnet neue Perspektiven in der Suche nach außerirdischem Leben, da er es ermöglicht, Systeme ins Visier zu nehmen, in denen die Bedingungen trotz der turbulenten Umgebung stabil bleiben könnten. Durch das Studium von TRAPPIST-1 hoffen Wissenschaftler, präzisere Kriterien zu etablieren, um bewohnbare Planeten von anderen in unserer galaktischen Nachbarschaft zu unterscheiden.