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Graz (öaw) - Eine soeben in der Fachzeitschrift „Monthly Notices of the Royal Astronomical
Society“ erschienene Studie hilft bei der anhaltenden Suche nach erdähnlichen, habitablen Planeten. Helmut
Lammer vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften erklärt,
warum die Planetenentstehung und der dabei eingefangene Wasserstoff dafür verantwortlich sind, ob sich auf
Planeten lebensfreundliche Bedingungen entwickeln.
IWF-Wissenschaftler Helmut Lammer und sein Team studierten im Detail die Ansammlung von Wasserstoff aus dem protoplanetaren
Nebel um Planeten, die sich innerhalb der habitablen Zone (HZ) eines sonnenähnlichen Sterns befinden. Danach
berechneten die Forscher die Flucht von Wasserstoff in den Weltraum durch die hohe extreme ultraviolette Strahlung
(EUV) während der aktiven Frühphase des Sterns. Es stellte sich heraus, dass frühe Planeten mit
erdähnlichen Dichten und Massen kleiner als 0,5 Erdmassen nicht viel Gas aus der Scheibe einfangen. Planeten
mit etwa einer Erdmasse können eine beträchtliche Menge an Gas ansammeln, aber im Laufe der folgenden
100 Millionen Jahre meist wieder in den Weltraum verlieren, da der EUV-Fluss dann bis zu 100-mal höher ist
als bei der heutigen Sonne.
Schwerere Planeten wie Super-Erden enden aber sehr wahrscheinlich als Mini-Neptune. „Wir haben herausgefunden,
dass Super-Erden wie Kepler-62e und 62f, die sich innerhalb der HZ ihres Sternes befinden, riesige Mengen an Wasserstoff
einfangen können, aber nur einige Prozente im Laufe von Milliarden Jahren verlieren“, erläutert Lammer
die wichtigsten Resultate der Studie. „Der Oberflächendruck ist mehrere 100-mal höher als auf der Erde.
Daher werden solche Planeten nicht lebensfreundlich sein, auch wenn sie sich in der HZ befinden.“ Die Entdeckung
von Super-Erden mit geringen Dichten unterstützt diese Erkenntnis.
Die Studie wurde von Wissenschaftlern im Rahmen des vom FWF geförderten Österreichischen Forschungsnetzwerkes
„Wege zur Habitabilität” durchgeführt.
Publikation:
H. Lammer, A. Stökl, N.V. Erkaev, E. A. Dorfi, P. Odert, M. Güdel, Yu. N. Kulikov, K.G. Kislyakova and
M. Leitzinger: Origin and loss of nebula-captured hydrogen envelopes from “sub”- to “super-Earths” in the habitable
zone of Sun-like stars, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Oxford University Press, http://mnras.oxfordjournals.org/lookup/doi/10.1093/mnras/stu085.
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