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EXTRASOLARE PLANETEN
Magma-Ozeane durch Induktion?
Redaktion / Pressemitteilung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
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24. Oktober 2017

Astronomen haben jetzt auf einen Effekt hingewiesen, der die Lebensfreundlichkeit eines extrasolaren Planeten entscheidend beeinflussen könnte. Sogenannte Induktionserwärmung kann den Energiehaushalt eines Planeten so stark verändern, dass sein Inneres zum Schmelzen gebracht wird. Dies wiederum könnte zu verstärktem Vulkanismus führen.

TRAPPIST-1

So wie in dieser künstlerischen Darstellung könnte einer der Planeten im TRAPPIST-1-System aussehen. Bild: ESO / N. Bartmann / spaceengine.org [Großansicht]

Wenn sich leitfähiges Material in einem sich verändernden Magnetfeld befindet, kann durch elektromagnetische Induktion elektrischer Strom erzeugt werden. Dieser Strom kann je nach elektrischem Widerstand das Material aufheizen. Diese sogenannte Induktionserwärmung wird heutzutage beim Herd zum Kochen und in der Industrie häufig zum Schmelzen von Materialien verwendet.

Von diesen Beispielen aus dem täglichen Leben hat sich ein internationales Team inspirieren lassen, das vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften geleitet wurde und dem auch das Institut für Astrophysik der Universität Wien angehörte. "Wir wollten herausfinden, ob Induktionserwärmung auch auf einer größeren Skala eine Rolle spielen könnte", erklärt Teammitglied Kristina Kislyakova. "Dabei interessierten uns vor allem Planeten, die einen Stern mit einem starken Magnetfeld auf einer engen Umlaufbahn umkreisen." Die schnelle Rotation dieser Sterne führt zu einem sich ständig ändernden Magnetfeld in der Planetenumlaufbahn, wodurch innerhalb des Planeten Induktionserwärmung stattfinden kann.

Im Mittelpunkt der Untersuchung standen massearme Sterne, die verglichen mit unserer Sonne exotische Eigenschaften besitzen. Sie sind deutlich kleiner und leuchten viel schwächer. Manche dieser Sterne rotieren sehr schnell und besitzen Magnetfelder, die hundert Mal stärker als jenes der Sonne sind. Ein gutes Beispiel dafür ist der massearme Stern TRAPPIST-1, von dem man inzwischen weiß, dass ihn einige Planeten sehr eng umkreisen.

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Das TRAPPIST-1-System gilt als einer der vielversprechendsten Kandidaten für die Suche nach erdähnlichen Planeten, da dieser kleine Stern eine große Familie von sieben Gesteinsplaneten hat, von denen drei sogar flüssiges Wasser auf der Oberfläche beherbergen könnten.

Kislyakova und ihre Kollegen haben berechnet, wie viel Energie im Inneren der Planeten von TRAPPIST-1 durch Induktionserwärmung freigesetzt wird. "Wir konnten zeigen, dass die Aufheizung bei einigen Planeten stark genug ist, um vulkanische Aktivität oder sogar die Bildung eines Magma-Ozeans unterhalb der Planetenoberfläche hervorzurufen", so Kislyakova. 

Wie man von unserer Erde weiß, kann starke vulkanische Aktivität große Auswirkungen auf die Atmosphäre eines Planeten haben. "Induktionserwärmung kann somit die Bewohnbarkeit eines Planeten stark beeinflussen", ergänzt Teammitglied Luca Fossati vom IWF. Laut den Wissenschaftler sollte daher dieser Effekt bei Diskussionen über die "Habitabilität" von Planeten in der Umlaufbahn massearmer Sterne berücksichtigt werden.

Über ihre Ergebnisse berichten das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.

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siehe auch
TRAPPIST-1: Die Umlaufzeit von TRAPPIST-1h - 23. Mai 2017
Extrasolare Planeten: Der Zwerg und die sieben Planeten - 23. Februar 2017
TRAPPIST-1: Zwei Gesteinsplaneten um nahe Sonne - 21. Juli 2016
TRAPPIST: Drei rote Welten um nahen kühlen Stern - 3. Mai 2016
La Silla: Neues Teleskop für Exoplaneten und Kometen - 8. Juni 2010
Ferne Welten - auf der Suche nach extrasolaren Planeten und der zweiten Erde
Links im WWW
Institut für Weltraumforschung der ÖAW
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