Helium-Atmosphären könnten die Entwicklung komplexen Lebens auf Exoplaneten behindern

GRAZ / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Entdeckung zahlreicher erdähnlicher Exoplaneten in habitablen Zonen hat die wissenschaftliche Gemeinschaft dazu veranlasst, die Zusammensetzung ihrer Atmosphären genauer zu untersuchen. Eine aktuelle Studie des Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften beleuchtet die Rolle von primordialem Wasserstoff und Helium in der Entwicklung dieser Planeten.

Die Suche nach erdähnlichen Planeten in unserer Galaxie hat in den letzten Jahren an Fahrt aufgenommen, insbesondere mit der Entdeckung von Exoplaneten, die sich in der habitablen Zone ihrer Sterne befinden. Diese Zonen sind Bereiche, in denen die Bedingungen für flüssiges Wasser und damit potenziell für Leben günstig sind. Doch die Frage, welche Art von Atmosphäre diese Planeten umgibt, bleibt entscheidend für die Möglichkeit der Entwicklung komplexen Lebens.

Die Erde ist bisher der einzige bekannte Planet mit einer Stickstoff-Sauerstoff-dominierten Atmosphäre, die die Entwicklung von sauerstoffatmendem Leben ermöglicht hat. Andere Planeten könnten jedoch eine ganz andere Zusammensetzung aufweisen. Eine neue Studie des Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat sich mit der Rolle von primordialem Wasserstoff und Helium in der Entwicklung von Exoplaneten beschäftigt.

Die Forscher fanden heraus, dass Planeten, die während ihrer Entstehung große Mengen an Wasserstoff und Helium aus der planetenformenden Scheibe aufnehmen, möglicherweise eine dichte Helium-Atmosphäre entwickeln könnten. Diese könnte die Entwicklung von komplexem Leben erheblich behindern, da Helium die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre stark reduziert. Ein solches Szenario wäre für die Evolution von Lebewesen, wie wir sie kennen, ungünstig.

Die Studie zeigt, dass Planeten, die eine Masse von etwa 95 % bis 125 % der Erdmasse erreichen, in der Lage sind, ihre Wasserstoff- und Heliumatmosphären zu verlieren. Größere Planeten hingegen könnten diese Gase über Milliarden von Jahren behalten, was zu einer dichten, lebensfeindlichen Atmosphäre führen würde. Dies könnte erklären, warum viele der bisher entdeckten Exoplaneten, die als Mini-Neptune klassifiziert werden, keine lebensfreundlichen Bedingungen bieten.

Interessanterweise könnte die Strahlungsaktivität des Zentralsterns eine entscheidende Rolle spielen. Sterne mit hoher Aktivität könnten die Atmosphäre eines Planeten schneller abbauen, während schwach aktive Sterne die Erhaltung einer dichten Helium-Atmosphäre begünstigen. Diese Erkenntnisse könnten die Suche nach lebensfreundlichen Planeten in unserer Galaxie erheblich beeinflussen.

Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass die Anzahl der tatsächlich lebensfreundlichen, erdähnlichen Planeten in der Milchstraße möglicherweise geringer ist als bisher angenommen. Die Forscher betonen, dass ein gründliches Verständnis der Wechselwirkungen zwischen der Planetenmasse, der Lebensdauer der planetenformenden Scheibe und der Strahlungsaktivität des Zentralsterns entscheidend ist, um die Entstehung komplexen Lebens nachzuvollziehen.

Diese Forschung unterstreicht die Bedeutung der Untersuchung von Exoplanetenatmosphären, um die potenzielle Entwicklung von Leben im Universum besser zu verstehen. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht und könnten die Richtung zukünftiger Exoplanetenforschung maßgeblich beeinflussen.

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