Nur ein kosmisches Hüpfen, Springen und Hüpfen entfernt, umkreist ein erdgroßer Planet den unserer Sonne am nächsten gelegenen Stern Proxima Centauri.
Seit der Entdeckung des Exoplaneten – bekannt als Proxima Centauri b – im Jahr 2016 haben sich die Menschen gefragt, ob er in der Lage sein könnte, Leben zu beherbergen.
Jetzt haben Forscher mithilfe von Computermodellen, die denen ähneln, die zur Untersuchung des Klimawandels auf der Erde verwendet werden, herausgefunden, dass Proxima Centauri b unter einer Vielzahl von Bedingungen enorme Gebiete mit flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche erhalten kann, was seine Aussichten auf die Beherbergung lebender Organismen erhöhen könnte.
„Die Hauptaussage unserer Simulationen ist, dass es eine anständige Chance gibt, dass der Planet bewohnbar ist“, sagte Anthony Del Genio, ein Planetenforscher am NASA Goddard Institute for Space Studies in New York City. Del Genio ist auch der Hauptautor eines Artikels, der die neue Forschung beschreibt und am 5. September in der Zeitschrift Astrobiology veröffentlicht wurde.
Proxima Centauri ist ein kleiner, kühler roter Zwergstern, der nur 4,2 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist. Trotz seiner Nähe wissen Wissenschaftler noch sehr wenig über den planetarischen Begleiter von Proxima Centauri, außer dass seine Masse mindestens 1,3-mal so groß ist wie die der Erde und dass er seinen Mutterstern in 11 Tagen umrundet. Daher mussten Del Genio und seine Kollegen einige vernünftige Vermutungen über den Exoplaneten Proxima Centauri b anstellen – nämlich, dass er eine Atmosphäre und einen Ozean auf seiner Oberfläche hat -, um ihre Arbeit fortsetzen zu können.
Proxima Centauri b kreist in der bewohnbaren Zone seines Sterns, was bedeutet, dass er sich genau in der richtigen Entfernung befindet, um genug Sternenlicht zu empfangen, um seine Oberfläche über der Gefriertemperatur von Wasser zu halten. Aber diese Zone ist extrem nahe am Stern, berichtet Space.com, eine Schwesterseite von Live Science. Daher ist es wahrscheinlich, dass der Planet aufgrund von Gravitationskräften in eine Gezeitenkopplung geraten ist. Das bedeutet, dass Proxima Centauri b seinem Mutterstern immer die gleiche Seite zuwendet, ähnlich wie der Mond der Erde immer die gleiche Seite zeigt.
Vorherige Simulationen, die 2016 in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurden, modellierten eine hypothetische Atmosphäre auf Proxima Centauri b und legten nahe, dass die dem Stern zugewandte Hemisphäre des Exoplaneten unter einer intensiven Blendung gebacken werden könnte, während ein dem Weltraum zugewandter Ozean zugefroren wäre. Daher könnte auf Proxima Centauri b nur ein kreisförmiger warmer Ozean existieren – ein Szenario, das Del Genios Team als „Augapfel Erde“ bezeichnet.
Die neuen Simulationen waren jedoch umfassender als frühere; sie beinhalteten auch einen dynamischen, zirkulierenden Ozean, der in der Lage war, Wärme sehr effektiv von einer Seite des Exoplaneten zur anderen zu übertragen. Die Forscher fanden heraus, dass die Bewegung der Atmosphäre und des Ozeans so zusammenwirkten, dass „obwohl die Nachtseite kein Sternenlicht sieht, es ein Band aus flüssigem Wasser gibt, das um die äquatoriale Region herum aufrechterhalten wird“, sagte Del Genio gegenüber Live Science.
Er verglich diese Wärmezirkulation mit den Meeresklimata unseres eigenen Planeten. Die Ostküste der USA sei kühler als sie es sonst wäre, weil der Golfstrom warmes Wasser aus den Tropen heraufträgt. In Kalifornien dagegen bringen Meeresströmungen kaltes Wasser aus dem Norden herab, und die Westküste ist kälter als sie es sonst wäre, fügte Del Genio hinzu.
Das Team führte insgesamt 18 verschiedene Simulationsszenarien durch und untersuchte die Auswirkungen von riesigen Kontinenten, dünnen Atmosphären, unterschiedlichen atmosphärischen Zusammensetzungen und sogar Veränderungen der Salzmenge im globalen Ozean. In fast allen Modellen endete Proxima Centauri b mit einem offenen Ozean, der zumindest auf einem Teil seiner Oberfläche erhalten blieb.
„Je größer der Anteil des Planeten mit flüssigem Wasser ist, desto größer sind die Chancen, dass wir mit zukünftigen Teleskopen Beweise für Leben finden können“, sagte Del Genio.
Ravi Kopparapu, ein Geowissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, der nicht an der Studie beteiligt war, stimmte dem zu.
„Ich denke, es ist aufregend, dass einige dieser Klima-Ergebnisse beobachtet werden können“, sagte Kopparapu gegenüber Live Science. Anlagen der nächsten Generation, wie das Extremely Large Telescope, das derzeit in Chile gebaut wird, könnten in der Lage sein, die Hitze von Proxima Centauri b zu beobachten und seine möglichen Oberflächenbedingungen zu differenzieren, fügte er hinzu.