Wie kann Leben auf gezeitengebundenen Planeten überleben?
Der berühmte Science-Fiction-Autor Isaac Asimov nannte sie „Streifenwelten“ – Planeten, die immer gezwungen sind, ihrem Mutterstern eine Seite zu zeigen. Die astrale Seite ist im ewigen Tag geschlossen und ihre Sonne versinkt nie unter dem Horizont; Tatsächlich bewegt sich seine Sonne nie, sie ist an ihrem Platz fixiert, als ob die Zeit selbst stehen geblieben wäre. Die andere Seite ist in ständiger Nacht gefangen, ein Himmel, der im Licht tausender Sterne erstrahlt, ohne die Wärme seines Muttersterns zu kennen.
Zwischen diesen beiden Extremen gibt es einen besonderen Ort: eine Trennlinie, die Grenze zwischen Nacht und Tag, eine Zone unendlicher Dämmerung. Dieses Band, das zwischen den beiden Extremen liegt und sich wie ein Gürtel um einen Planeten erstreckt, kann – Vielleicht – Sei einfach ein Zuhause des Lebens, weder zu heiß im Schein des nie aufhörenden Sterns, noch zu kalt in der endlosen Nacht.
Astronomen sind besonders an der Bewohnbarkeit dieser Planetentypen interessiert, da sie im Universum unglaublich häufig vorkommen. Die dahinter stehende Physik wird als Gezeitenblockierung bezeichnet – und das aus dem gleichen Grund Mond Zeigt immer das gleiche Gesicht Land. Sterne können dasselbe mit ihren Planeten tun. Tatsächlich gibt es in unserem Sonnensystem Quecksilber Es ist fast durch Gezeiten mit der Sonne verbunden, aber mit der Schwerkraft der Jupiter Es hält den kleineren Planeten in Rotation, wenn auch sehr langsam.
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Während Astronomen die Existenz von einer Billion oder mehr bezweifeln Exoplaneten Im MilchstraßeBisher haben wir nur ein paar Tausend entdeckt. Mit unseren primitiven Methoden neigen wir jedoch dazu, Planeten zu beobachten, die ihre Muttersterne in der Nähe umkreisen. Das bedeutet, dass wir außergewöhnlich gut darin sind, Dinge zu finden Gesteinsplaneten ähnlich der Erde fast klein, Rote Zwergsterne – Wie TRAPPISTISCHES SYSTEM-1 Oder sogar unsere nächsten interstellaren Nachbarn, Proxima b.
Da solche Planeten mit ziemlicher Sicherheit von den Gezeiten eingeschränkt sind, steht die Frage ihrer Bewohnbarkeit ganz oben auf der Prioritätenliste.
Gezeitenbeschränkte Planeten stehen hinsichtlich ihrer Bewohnbarkeit vor großen Herausforderungen, aber es ist nicht unmöglich. Dieser Planetentyp erhält auf der einen Seite einen endlosen Licht- und Wärmestrom, auf der Nachtseite gibt es keine externen Wärmequellen. Wenn der Planet tagsüber zu viel Strahlung erhält, könnte die Atmosphäre in einen katastrophalen Treibhaus-Rückkopplungszyklus geraten, der wahrscheinlich das Ende jeglichen Lebens bedeuten würde, das sich dort entwickelt hat. Ist die Nachtseite hingegen zu kalt, kollabiert die Atmosphäre einfach und verwandelt sich in Eis, das sich an der Oberfläche absetzt – was ebenfalls nicht gut für die Lebensaussichten ist.
Um die Bewohnbarkeit aufrechtzuerhalten, müssen diese gezeitengebundenen Welten die Wärme effizient von der Tag- zur Nachtseite übertragen, um im Gleichgewicht zu bleiben. Dies könnte von einer Reihe von Faktoren abhängen, etwa von der Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten, seiner Entfernung von seinem Mutterstern und dem Wasserreichtum auf der Oberfläche.
Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass wasserreiche Welten ein breites Spektrum an Bewohnbarkeit aufweisen, sowohl im Hinblick auf die Bedingungen, unter denen Leben gedeihen kann, als auch auf den Anteil des Planeten, der für Leben geeignet ist. Bei ausreichend Wasser können große Meeresströmungen in Kombination mit der Verdunstung und dem Gefrieren von Wasser die Wärme effizient von der Tagseite auf die Nachtseite übertragen. In manchen Fällen kann ein Planet eine relativ gleichmäßige Temperatur erreichen, wodurch die gesamte Welt bewohnbar wird.
Aber auch wasserarme Planeten könnten eine Chance haben. In diesen Fällen ist die Lebensdauer auf den „Balken“ der Abschlussleitung beschränkt. Am Tag wäre es extrem heiß, mit zu viel Hitze und Strahlung, um robustes Leben zu ermöglichen – weitaus schlimmer als selbst in den tiefsten Wüsten der Erde. Im Gegensatz dazu wird die Nachtseite gefroren sein und von endlosen Gletschern dominiert werden.
Dazwischen kann aber auch ein mildes Klima herrschen. In einer solchen Welt zu leben wäre wirklich seltsam. Sein Stern wird für immer tief am Horizont stehen und sich niemals bewegen oder verändern. Winde und Meeresströmungen strömen ständig von der Tagseite zur Nachtseite. Ohne erhebliche Rotation würden sich diese Strömungen nicht zu Wirbeln oder Tornados verdrehen. Stattdessen wird es aus superstarken Jetstreams bestehen, die hereinströmen, um die Temperaturen im Gleichgewicht zu halten.
Wir wissen nicht, ob diese Bandwelten langfristig bestehen bleiben können oder ob sich Instabilitäten einschleichen und schließlich die Bewohnbarkeit zerstören. Wir kennen die genauen Eigenschaften der bekannten Gezeitenplaneten nicht. Aber sie sind vielversprechende Ziele für weitere Studien James Webb-WeltraumteleskopEs könnte die Heimat der ersten Art außerirdischen Lebens sein, der wir begegnen.
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