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Vom Ex-Planeten zum Exoplaneten (Teil 5)

1Vom Ex-Planeten zum Exoplaneten
(Teil 5)

Es sind schon viele Überlegungen angestellt worden, ob wohl jenseits der Erde noch Leben möglich sei. Natürlich stand das Sonnensystem selbst dabei besonders im Fokus, sind die einzelnen Objekte hier doch relativ gut beobachtbar, und im Notfall auch mit der uns jetzt schon zur Verfügung stehenden Technik zu erreichen. Gut, von Personenflügen zum Neptun sollten wir vorerst noch die Finger lassen.

Und schon sind wir bei einem Star unter den Sternen! Sirius, der „Hundsstern“, ist bereits ein alter Bekannter, seitdem sein Aufgang im alten Ägypten mit der Nilschwemme zusammengefallen ist. Als hellstes stellares Objekt am Nachtmittel bedurfte es keiner allzu raffinierten astronomischen Kenntnisse, so daß auch der einfache Fellache der Jungsteinzeit wußte, das ein neues Jahr begonnen hatte. Im Sternbild Großer Hund gelegen, ist Sirius der Erde mit einem Abstand von 8,6 Lichtjahren immer noch verhältnismäßig nahe. Dabei handelt es sich um ein Doppelgestirn, wobei der Hauptreihenstern Sirius A (Spektraltyp A1) von dem Weißen Zwerg Sirius B flankiert wird.

Sirius A besitzt die 2,1- fache Masse und den 1,7- fachen Durchmesser der Sonne. Er leuchtet 25x so hell wie sie, und verfügt über eine Oberflächentemperatur von nahezu 10.000 K. Das Lichtspektrum läßt auf einen hohen Gehalt von Elementen schwerer als Helium schließen; das Verhältnis von Eisen zu Wasserstoff ist in der Atmosphäre etwa dreimal so groß wie bei der Sonne. Freilich ist unklar, ob diese Verhältnisse für den ganzen Stern gelten, oder nur für die dünne äußere Konvektionszone.

Die Oberflächentemperatur von Sirius B ist mit 25.000 K ziemlich hoch. Zwar verfügt er über 98% der Sonnenmasse, doch da er noch nicht einmal mehr Erdgröße besitzt, beträgt seine Leuchtkraft gerade mal 2,7 % von der unseres Heimatgestirns. Wie bei Weißen Zwergen üblich, ist er mal ein großer, schnell „ausbrennender“ Stern gewesen, mit etwa fünf Sonnenmassen und der 630- fachen Leuchtkraft unseres Heimatgestirns. Vor ungefähr 140 Millionen Jahren, als bei uns der Archäopteryx lebte, blähte er sich zu einem Roten Riesen auf, von dem nach weiteren 16 Millionen Jahren nur noch der Weiße Zwerg übrig blieb, den wir heute sehen. Die Absprengung der Hülle, die Sirius B 4/5 seiner ursprünglichen Masse gekostet hat, mag bewirkt haben, das vieles von dem Material auf Sirius A gelandet ist. Das könnte der Grund dafür sein, daß sich dort in der oberen Konvektionszone so viele Elemente befinden, die schwerer als Helium sind.

Möglicherweise gibt es noch einen dritten Stern, Sirius C, doch steht sein gesicherter Nachweis noch aus.

Wir haben festgestellt, daß nicht nur gelbe Zwerge wie die Sonne, sondern auch rote Zwerge wie Proxima Centauri eine habitable Zone besitzen. Bei Letzteren jedoch läge sie so nahe am Stern, daß man sich mit den Problemen von Flares und der gebundenen Rotation auseinanderzusetzen hätte. Nun ließe sich auch bei Hauptreihensternen mittlerer und sogar hoher Größe eine habitable Zone definieren, die man einfach nur weit genug nach außen verlegen muß. Doch hier gibt es ein anderes Problem: Die Erde hat ungefähr 800 Millionen Jahre benötigt, bis die Verhältnisse komfortabel genug waren, daß einzelliges Leben seine ersten Spuren hinterlassen konnte. Bis sich daraus mehrzellige Organismen entwickelten, sollten noch einmal drei Milliarden Jahre vergehen. Von der Entstehung der Erde bis zum Aufkommen des Menschen sind an die 4,6 Milliarden Jahre vergangen. Das sind 4,6 Milliarden Jahre, für die es relativ stabile Verhältnisse gebraucht hat (wobei die Betonung hier auf „relativ“ liegt, da sich die habitable Zone während dieses Zeitraums nach außen verschoben hat, jenseits des Venus- Orbits). Die meisten Himmelskörper von den Ausmaßen Sirius‘ A erreichen dieses Alter jedoch bei weitem nicht!

Die Sterne von Sirius zählen gerade mal 240 Millionen Jahre, und bereits die haben ausgereicht, um von Sirius B gerade mal einen Weißen Zwerg übrig zu lassen. Die Steinkohle, die bei uns in den Ofen wandert, ist noch deutlich älter. Damit dürfte klar sein, daß einfach nicht genug Zeit bestanden hat, als daß irgendwo in der Umlaufbahn höheres Leben hätte entstehen können. Und hätte sich wider Erwarten doch etwas angesiedelt, wäre es gleich mit der Explosion von Sirius B schon wieder vernichtet worden. Sterne in dieser Größenordnung sterben einfach zu früh, als daß sich in ihrem Einflußbereich etwas in Richtung Flora oder gar Fauna entwickeln könnte. Auch von Sirius A wird vermutet, daß er sich in 500 Jahrmillionen zu einem Roten Riesen aufblähen wird.

Wie aber ist es heute um Sirius B bestellt? Als Weißer Zwerg verblaßt er ganz allmählich zu einem Schwarzen Zwerg. Auch bei Sternen dieses Typs gibt es habitable Zonen, die mit den abnehmenden Temperaturen des Hauptgestirns jedoch mehr und mehr einwärts wandern. Die Distanz liegt in der Regel bei 0,02 bis 0,1 AE. Freilich sind sie Überbleibsel einer kosmischen Katastrophe, so daß die Chance auf natürliche Begleiter innerhalb dieser habitablen Zone gering ist. Denkbar wären die Kerne einstiger Gasriesen, die während der Rote- Riesen- Phase mangels Zeit nicht vollständig verdampft bzw. zerblasen worden sind (wie z. B. bei KOI-55 [= KIC 05807616 = KPD 1943+4058] im Sternbild Schwan), oder aber später „eingefangene“ Objekte fremden Ursprungs.

Wollte man auf solchen Begleitern Leben ansiedeln, so kann dies also erst kurz nach der Sternenexplosion einsetzen. Es gilt jedoch zu bedenken, daß Weiße Zwerge in der Frühphase ihrer Existenz eine harte UV- Strahlung abgeben, die mögliche Wasservorkommen in ihre Elemente aufspaltet. Planeten von Erdgröße besitzen nicht genügend Schwerkraft, um nennenswerte Mengen von Wasserstoff in der Atmosphäre zu halten.

Außerdem muß sich das Leben beeilen, denn ein Weißer Zwerg ist kein Hauptreihenstern: In ihm findet keine Kernfusion statt. Nach und nach erkaltet er immer mehr, so daß auch die habitable Zone in seinem Orbit wandert, bis am Schluß nur noch ein Schwarzer Zwerg übrig bleibt. Spätestens dann dürfte alles dem Tode geweiht sein, was von ihm abhängig gewesen ist. Freilich scheint dieser Prozeß dermaßen viel Zeit in Anspruch zu nehmen, daß seit Bestehen des Universums noch kein einziger, uns bekannter Schwarzer Zwerg entstanden ist. Allerdings dürften derlei Objekte aufgrund ihrer fehlenden Strahlung auch schwer zu entdecken sein. Es ist schon versucht worden, die mysteriöse Dunkle Materie mit ihnen in Verbindung zu bringen.

Weiße Zwerge können aber auch durch Aufnahme fremden Materials erneut ins Kohlenstoffbrennen verfallen, das sonst eher bei fortgeschrittenen Roten Riesen vorkommt, und durch die eigene Gravitation in einer Supernova zerrissen werden. Auch das würde ein potentieller Trabant nicht überstehen.

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