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Wasser auf Monden um Planeten ohne Sonnen
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Exzellenzclusters Origins
astronews.com
10. Juni 2021
Monde sternloser Planeten könnten eine Atmosphäre haben und
über flüssiges Wasser verfügen. Ein internationales Team hat zudem errechnet,
dass diese Wassermenge ausreichen würde, um Leben auf diesen wandernden
Mond-Planeten-Systemen zu ermöglichen und zu erhalten. Schätzungen gehen von der
Existenz unzähliger Planeten ohne Sonnen aus.
Auf Monden freischwebender Planeten kann
theoretisch flüssiges Wasser existieren.
Bild: Tommaso Grassi/LMU [Großansicht] |
Wasser ist ein Lebenselixier. Aus ihm entstand auf der Erde Leben und
gleichzeitig erhält es das Leben aufrecht. Daher suchen Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler nach anderen Wasservorkommen im Universum. Jenseits der Erde
konnte allerdings die Existenz von Wasser in flüssiger Form noch nicht direkt
belegt werden. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass einige Monde in unserem
äußeren Sonnensystem unter ihrer Oberfläche Ozeane aus flüssigem Wasser
beherbergen könnten. Dazu gehören beispielsweise der Saturnmond Enceladus und
die Jupitermonde Ganymed, Kallisto und Europa. Da stellt sich natürlich die
Frage, wie es mit Wasservorkommen auf Monden außerhalb unseres Sonnensystems
aussieht?
Die Physikerinnen und Physiker des Exzellenzclusters Origins, Prof. Barbara
Ercolano und Dr. Tommaso Grassi von der LMU München, untersuchten daher in
Kooperation mit der University of Concepsion in Chile mit
mathematischen Methoden, ob sich Wasser auf einem Mond bilden kann, der einen
Planeten ohne Sonne umkreist. Ein sogenannter "free-floating planet", abgekürzt
FFP, bezeichnet einen Planeten, der nicht mehr an einen Stern gebunden ist und
in der Galaxie umherwandert.
Von diesen FFPs gibt es viele. Konservative Schätzungen legen nahe, dass es
in der Milchstraße mindestens einen sternlosen Planeten von der Größe des
Jupiters pro Stern geben könnte. Bei weit über 100 Milliarden Sternen in unserer
Galaxie könnten demnach weit mehr als 100 Milliarden solcher Planeten
umherwandern.
Das Ergebnis der Berechnungen des Forschungsteams zeigte nun, dass die
Wassermenge auf einem erdgroßen Mond rund ein Zehntausendstel kleiner ist als in
den Ozeanen der Erde, aber hundertfach so groß wie die Menge an Wasser in der
Erdatmosphäre. Diese Menge an Wasser würde ausreichen, um das Leben zu
ermöglichen und zu erhalten.
Das Modell für die Berechnungen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
besteht aus einem erdgroßen Mond, der um einen jupitergroßen Planeten kreist.
Diese umherwandernden Mond-Planetensysteme leben quasi "in der Dunkelheit", da
sie weit von relevanten stellaren Objekten entfernt sind. Als "chemischer
Antrieb" und als Wärmequelle kann daher keine Sonne dienen, wie es bei unserer
Erde der Fall ist.
Vielmehr übernimmt in dem Modell der Forschenden die kosmische Strahlung den
chemischen Antrieb, der notwendig ist, um molekularen Wasserstoff und
Kohlendioxid in Wasser und andere Produkte umzuwandeln. Als Wärmequelle
fungieren die Gezeitenkräfte, die der Planet auf den Mond ausübt. Sie erzeugen
genügend Energie, um das Wasser in flüssiger Form zu erhalten. Die zu 90 Prozent
aus Kohlendioxid bestehende Atmosphäre speichert mithilfe des Treibhauseffekts
einen Großteil der Wärme auf dem Mond.
Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift International Journal of Astrobiology erschienen ist.
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