Zusammensetzung von Exoplaneten Autopsie der Weißen Zwerge

Vom Gestein eines Planeten hängt ab, ob dort Leben möglich ist. Forscher haben untersucht, wie sich Trümmer ferner Himmelskörper von Material auf der Erde unterscheiden - und Ähnlichkeiten entdeckt.

Gesteinsmaterial sammelt sich um einen Weißen Zwerg (Illustration): Autopsie im Weltall
University of California, Los Angeles/ Mark A. Garlick/ markgarlick.com/ DPA

Gesteinsmaterial sammelt sich um einen Weißen Zwerg (Illustration): Autopsie im Weltall


Forscher haben untersucht, aus welchen Materialien Exoplaneten zusammengesetzt sind. Das Team um Alexandra Doyle von der University of California in Los Angeles hat Trümmer zerstörter Planetensysteme analysiert. Demnach könnten unter den Gesteinsplaneten ferner Sterne viele mit erdähnlichen Eigenschaften sein.

In der Untersuchung konzentrierten sie sich auf sechs sogenannte Weiße Zwerge. Das sind Überreste ausgebrannter Sonnen, in denen keine Atomkerne mehr verschmelzen. Sie stürzen unter ihrer eigenen Schwerkraft zu kompakten Kugeln zusammen und werden dadurch so heiß, dass sie weiß leuchten und anschließend langsam ausglühen.

Die schweren chemischen Elemente sinken beim Kollaps durch die Schwerkraft ins Innere des Weißen Zwergsterns. Im Spektrum der Sternleiche sind dann fast nur Wasserstoff und Helium aus der ehemaligen Sonne zu sehen. Aber eben nur fast: Die starke Schwerkraft eines Weißen Zwergs zerreißt auch Asteroiden und Planeten, die um ihn kreisen. Seine Atmosphäre ist also durch Trümmer aus seinem ehemaligen Planetensystem verunreinigt.

Um herauszufinden, wie eine Sternatmosphäre chemisch zusammengesetzt ist, spalten Astronomen das Sternenlicht in die Regenbogenfarben auf. In diesem Spektrum verraten prägnante Linien die Anwesenheit einzelner chemischer Elemente. Es entsteht eine Art chemischer Fingerabdruck.

Im Spektrum der untersuchten Sternleichen fahndeten die Forscher nach den sechs häufigsten Elementen in Gestein: Eisen, Sauerstoff, Silizium, Magnesium, Kalzium und Aluminium. Dabei zeigte sich, dass die Planetentrümmer der Weißen Zwerge irdischem und Mars-Gestein sehr ähnlich sind, berichten die Forscher im Fachmagazin "Science".

Bedeutung für die Suche nach einer zweiten Erde

"Wir haben festgestellt, dass Gestein überall eine sehr ähnliche Geophysik und Geochemie besitzt", so Forscherin Doyle. Das bedeutet, dass es auf den fernen Planeten tatsächlich Leben geben könnte. Denn insbesondere der Oxidationsgrad des Gesteins hat den Forschern zufolge wichtigen Einfluss auf die Atmosphäre, den Kern und die Oberfläche eines Gesteinsplaneten.

"Die gesamte Chemie, die an der Erdoberfläche stattfindet, kann auf den Oxidationsgrad eines Planeten zurückgeführt werden", sagt Edward Young, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. "Die Tatsache, dass es auf der Erde Ozeane gibt und alle notwendigen Zutaten für Leben, lässt sich darauf zurückführen, dass die Erde so oxidiert ist, wie sie ist."

Die Autopsie der Planetentrümmer habe daher auch Bedeutung für die Suche nach einer zweiten Erde im Kosmos, berichten die Wissenschaftler. Wenn extraterrestrisches Gestein einen ähnlichen Oxidationsgrad besitze wie die Erde, könne man annehmen, dass der Planet eine ähnliche Plattentektonik und ein ähnliches Potenzial für Magnetfelder hat, wie die Erde. Diese Eigenschaften gelten als Schlüsselzutaten für die Entstehung von Leben.

jme/dpa

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