Wasserwelten, die bei Roten Zwergen üblich sind? Vielleicht.


Wasserwelten: Planet mit Ozean, der einen Stern umkreist.
Größer anzeigen. | Dies ist eine künstlerische Darstellung des Exoplaneten TOI-1452 b. Es ist etwas größer als die Erde und kann vollständig von einem tiefen Ozean bedeckt sein. Es umkreist 1 von 2 kleinen rote zwergsterne und befindet sich im Sternbild Draco etwa 100 Lichtjahre von der Erde entfernt. Astronomen angekündigt seine Entdeckung im letzten Monat (August 2022). Nun sagt eine neue Studie, dass Wasserwelten um solche Sterne herum wahrscheinlich üblich sind. Bild von Benoit Gougeon/ Institute for Research on Exoplanets/ Universität Montréal.

Die Erde ist eine Wasserwelt mit ihren riesigen Ozeanen, Seen und Flüssen. An anderen Stellen in unserem Sonnensystem gibt es andere Körper mit unterirdischen Wasserozeanen, einschließlich des Jupitermondes Europa und Saturnmond Enceladus. Aber gibt es Wasserwelten? außen unser Sonnensystem? Wachsende Beweise deuten darauf hin, dass es wahrscheinlich ist. Tatsächlich sagt eine neue Studie von Forschern der University of Chicago, dass Wasserwelten – zumindest eine Art von ihnen – um rote Zwergsterne herum häufig vorkommen könnten. Der größte Teil dieses Wassers befindet sich jedoch wahrscheinlich unterirdisch. Die Forscher veröffentlicht ihr peer-reviewed Funde im Tagebuch Wissenschaft am 8. September 2022.

Wasserwelten umkreisen rote Zwerge

Die neue Studie konzentriert sich auf rote zwergsterne, der häufigste Sterntyp in unserer Galaxie. Viele der Exoplaneten – Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems – die Astronomen bisher entdeckt haben, umkreisen rote Zwergsterne. Die Forscher wollten die Populationen von Planeten untersuchen, die diese Sterne umkreisen. Zu diesen Welten gehören felsige, wasserreiche und gasreiche Planeten. Ihre Untersuchung legt nahe, dass Wasserwelten unter diesen Planeten wahrscheinlich häufig vorkommen. Raffael LuqueErstautor der neuen Studie, sagte in UChicago-Nachrichten:

Es war eine Überraschung, Beweise dafür zu sehen, dass so viele Wasserwelten den häufigsten Sterntyp in der Galaxie umkreisen. Sie hat enorme Konsequenzen für die Suche nach bewohnbaren Planeten.

2 verschiedene Beobachtungstechniken

Die Forscher fanden Hinweise auf die Größe und Masse der Planeten, indem sie zwei verschiedene Beobachtungstechniken kombinierten. Einer heißt der Versandverfahren, basierend auf einem Planeten, der vor seinem Stern kreuzt, von unserem Standpunkt auf der Erde aus gesehen. Die andere ist die Radialgeschwindigkeitsmethode, wo ein sehr kleiner Gravitationszug eines Planeten auf einem Stern mit einem Teleskop gemessen wird. Durch die Kombination der Ergebnisse erhalten Wissenschaftler eine bessere Vorstellung davon, wie groß und massiv die Planeten sind. Mitverfasser Enric Palle des Instituts für Astrophysik der Kanarischen Inseln und der Universität La Laguna, sagte:

Die zwei verschiedenen Möglichkeiten, Planeten zu entdecken, geben Ihnen jeweils unterschiedliche Informationen.

Erde auf der rechten Seite mit 6 kleineren Monden daneben, mit weißem Text auf sternenklarem Hintergrund.
Größer anzeigen. | Die Erde ist nur eine von vielen Wasserwelten in unserem eigenen Sonnensystem. Diese Abbildung zeigt mehrere der Monde im äußeren Sonnensystem, zusammen mit der Erde, von denen jetzt bekannt ist, dass sie unterirdische Ozeane haben. Bild über Woods Hole Oceanographic Institution.

Halb Fels und halb Eis

Wissenschaftler gingen davon aus, dass die meisten dieser Planeten wie die Erde felsig sein würden. Und sie sind … irgendwie. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass sie wahrscheinlich eher halb Fels und halb Wasser sind. Dies liegt daran, dass die gemessenen Dichten der Planeten darauf hindeuten, dass sie zu leicht sind, um reines Gestein zu sein. Wie Jakob Bohne an der Universität von Chicago sagte:

Ich war schockiert, als ich diese Analyse sah. Ich und viele Leute im Feld nahmen an, dass dies alles trockene, felsige Planeten waren.

Es gibt jedoch einen Haken. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Planeten zwar viel Wasser enthalten, dieses aber höchstwahrscheinlich mit dem Gestein oder in unterirdischen Taschen vermischt ist, anstatt auf der Oberfläche herumzuschwappen. Wieso den? Weil diese besonderen Planeten ihre Sterne sehr nahe umkreisen. Jedes Oberflächenwasser würde, wenn es nicht einfach verdampfen würde, in einer überkritischen Gasphase existieren. In diesem Fall würde dies den scheinbaren Radius des Planeten größer erscheinen lassen. Aber das ist nicht das, was Astronomen beobachtet haben. Wie Luque bemerkte:

Aber das sehen wir in den Proben nicht. Das deutet darauf hin, dass das Wasser nicht in Form eines Oberflächenozeans vorliegt.

Europaähnliche Wasserwelten?

Wenn dieses Szenario wahr ist und diese Planeten den größten Teil oder das gesamte Wasser unter der Erde haben, könnten sie Europa oder anderen Ozeanmonden in unserem Sonnensystem ähnlicher werden. Auf diesen Monden befindet sich das flüssige Wasser unter einer Eiskruste, aber die Analogie ist ähnlich. Speziell für Europa gibt es nicht nur den unterirdischen Ozean, sondern auch zunehmende Beweise für Wassertaschen – Seen, wenn Sie so wollen – innerhalb der Eiskruste selbst.

Mann mit Brille, Schnurrbart und Bart.
Raffael Luque an der University of Chicago führte die neue Studie über Wasserwelten herum rote zwergsterne. Bild über Universität Chicago.

Entstehung von Exoplaneten

Die Ergebnisse haben auch Auswirkungen auf die Entstehung von Planeten. Sie stützen die Theorie, dass sich viele Planeten tatsächlich weiter von ihren Sternen entfernt bilden und dann allmählich nach innen wandern. Diese einst kälteren Planeten könnten sich dann schließlich in der näheren Region um ihren Stern befinden, wo flüssiges Wasser möglich wäre. Wie notiert in der Zeitung:

Entstehungsmodelle, die orbitale Wanderungen einbeziehen, können die Beobachtungen erklären: Innerhalb der Schneegrenze bilden sich Gesteinsplaneten, außerhalb bilden sich wasserreiche Welten, die später nach innen wandern.

Weißliche, planetenähnliche Kugel mit vielen dunklen, geschwungenen Linien auf ihrer Oberfläche.
Der Jupitermond Europa ist neben der Erde die bekannteste Meereswelt in unserem Sonnensystem. Dieses Bild von Europa ist eine Zusammensetzung aus der Galileo Raumfahrzeug, das anhand von Bildern erstellt wurde, die 1995 und 1998 aufgenommen wurden. Sehen Sie die vielen kreuz und quer verlaufenden Risse und Grate, die die Oberfläche Europas bedecken? Sie verleihen dem Mond das Aussehen eines aufgeschlagenen Eies. Bild über die NASA/ JPL-Caltech/ SETI-Institut.

Andere Wasserwelten

In einer anderen Studie vom Juli 2022 sagten Wissenschaftler, dass Super-Erde-Exoplaneten mit dicken ursprünglich Atmosphären könnten auch potenziell bewohnbare Wasserwelten sein.

Letzten Monat (August 2022), Wissenschaftler angekündigt die Entdeckung eines 100 Lichtjahre entfernten Exoplaneten der Supererde, der möglicherweise vollständig von Wasser bedeckt ist. Aus den gemachten Studien und Entdeckungen geht hervor, dass es da draußen in unserer Galaxie eine große Vielfalt an Wasserwelten geben könnte. Eine spannende Aussicht!

Fazit: Wissenschaftler der University of Chicago sagen, dass felsige Wasserwelten um rote Zwergsterne herum wahrscheinlich üblich sind. Der größte Teil dieses Wassers befindet sich wahrscheinlich unter der Erde, jedoch nicht an der Oberfläche als Ozeane.

Quelle: Dichte, nicht Radius, trennt felsige und wasserreiche kleine Planeten, die M-Zwergsterne umkreisen

Quelle (Preprint): Dichte, nicht Radius, trennt felsige und wasserreiche kleine Planeten, die M-Zwergsterne umkreisen

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