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EXTRASOLARE PLANETEN
Wasser auf Monden um Planeten ohne Sonnen
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Exzellenzclusters Origins 
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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.

FFP

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.

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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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siehe auch
Extrasolare Planeten: Planet mit Mond und ohne Sonne? - 11. April 2014
CFBDSIR2149: Einsamer Planet ohne Sonne? - 14. November 2012
Extrasolare Planeten: Unzählige Planeten ohne Sonne? - 19. Mai 2011
Extrasolare Planeten: Weitere Beweise für Planeten ohne Sonnen - 9. April 2001
Extrasolare Planeten: 18 Kandidaten ohne Sonnen - 9. Oktober 2000
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Ávila, P. J. et al. (2021): Presence of water on exomoons orbiting free-floating planets: a case study, International Journal of Astrobiology, doi:10.1017/S1473550421000173
Exzellenzcluster Origins
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