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EXTRASOLARE PLANETEN
Erstes Leben auf Kohlenstoff-Planeten?
von Stefan Deiters
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8. Juni 2016

Das erste Leben im Universum könnte nicht auf Gesteinsplaneten wie der Erde entstanden sein, sondern auf eigentümlichen Welten aus Kohlenstoff. Dies ist das Ergebnis einer Studie, die sich mit der Entstehung von Planeten um eine bestimmte Art von sehr alten Sternen befasst hat. Die Entwicklung von Leben wäre aber auf solchen Welten nicht ausgeschlossen.

Kohlenstoff-Planet

So könnte ein alter Stern mit einem Kohlenstoff-Planeten aussehen. Bild: Christine Pulliam (CfA), NASA/SDO  [Großansicht

Unser Heimatplanet besteht aus Silikatgestein, verfügt über einen Eisenkern und eine dünne Hülle aus Wasser und Luft, in der sich Leben entwickeln konnte. Die ersten Planeten, die im jungen Universum entstanden sind, könnten allerdings deutlich anders ausgesehen haben: Es könnten Kohlenstoff-Planeten gewesen sein, die aus Graphit, Carbiden und Diamanten bestehen.

"Unsere Studie zeigt, dass auch Sterne, die nur über einen Bruchteil des Kohlenstoffs in unserem Sonnensystem verfügen, Planeten besitzen können", erläutert Natalie Mashian, die an der Harvard University gerade ihre Doktorarbeit anfertigt. "Wir haben gute Gründe anzunehmen, dass auch außerirdisches Leben auf Kohlenstoff basieren wird, wie das Leben auf der Erde. Das verspricht also Gutes für die Wahrscheinlichkeit von Leben im frühen Universum."

 Im jungen Universum gab es vor allem Wasserstoff und Helium, da schwerere Elemente wie Kohlenstoff oder Sauerstoff erst im Inneren von Sternen gebildet werden mussten. Diese Stoffe wurden dann durch die ersten Supernova-Explosionen von Sternen im All verteilt. Das Gas, aus dem neue Sterne entstehen, konnte sich so langsam mit diesen für das Leben so entscheidenden Elementen anreichern.

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Mashian und ihr Doktorvater Avi Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics haben sich nun mit einer bestimmten Klasse alter Sterne beschäftigt, die zwar über vergleichsweise wenig schwerere Elemente verfügen, dafür aber über relativ viel Kohlenstoff. Ihr Eisengehalt beträgt beispielsweise nur etwa ein Hunderttausendstel des Eisengehalts der Sonne. Sie dürften also aus einer Zeit stammen, in der es im Universum noch wenig schwerere Elemente gab.

"Diese Sterne sind Fossilien aus dem jungen Universum", erläutert Loeb. "Durch ihr Studium erfahren wir, wie die Entstehung von Planeten und möglicherweise auch von Leben im Universum begonnen hat." Da diese besonderen Sterne über mehr Kohlenstoff verfügen, als man eigentlich angesichts ihrer Entstehungsgeschichte im jungen Universum erwarten würde, dürfte dies auch die Bildung von Planeten beeinflusst haben. Aus kohlenstoffhaltigen Staubpartikeln, so die beiden Wissenschaftler, haben sich möglicherweise pechschwarze Welten gebildet.

Auf den ersten Blick würden sich diese aus der Ferne wohl kaum von herkömmlichen Gesteinsplaneten wie der Erde unterscheiden: Ihre Masse und ihre Größe dürften ähnlich sein. Nur eine Analyse der Atmosphären könnte über die wahre Natur der fernen Welten Aufschluss geben. Sie sollten hauptsächlich Gase wie Methan und Kohlenmonoxid enthalten.

Aufspüren lassen könnten sich solche Kohlenstoff-Planeten durch eine gezielte Suche mithilfe der sogenannten Transitmethode, mit der etwa das Weltraumteleskop Kepler nach Planeten sucht. "Das wäre eine praktische Methode, um herauszufinden, ab welchem Zeitpunkt im jungen Universum Planeten entstanden sind", so Loeb. Und Mashian ergänzt: "Ob es solche Planeten gibt, werden wir nie erfahren, wenn wir nicht danach suchen."

Über ihre Studie berichten die Forscher in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheint.

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siehe auch
Super-Erden: Wohl kein Diamantplanet um 55 Cancri - 4. November 2013
55 Cancri e: Super-Erde ein Diamantplanet? - 12. Oktober 2012
Spitzer: Das Infrarotleuchten einer Super-Erde - 9. Mai 2012
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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