Proxima b, der der Erde am nächsten gelegene Exoplanet, ist wahrscheinlich noch bewohnbarer als bisher angenommen. Proxima Centauri b ist ein erdähnlicher Exoplanet in der Nähe des erdnächsten Sterns Proxima Centauri Proxima Centauri

Der unserem Sonnensystem am nächsten gelegene Exoplanet, der den Stern Proxima Centauri umkreist, der nur 4,2 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist, hat sich laut umfangreichen Computermodellen als bewohnbar erwiesen. Möglich machen solche Schlussfolgerungen neueste Modellrechnungen, die auf der Grundlage bereits bekannter Daten über den Planeten Proxima b erstellt wurden.

Künstlerische Darstellung des Planeten Proxima b mit seinem Stern Proxima Centauri und seinen Begleitsternen Alpha Centauri A und B im Hintergrund. Copyright: ESO/M. Kornmesser

Ein Forscherteam unter der Leitung von Anthony Del Genio vom Goddard Institute for Space Studies der NASA schrieb in einer neuen Ausgabe der Zeitschrift Astrobiology, basierend auf Schätzungen von Computermodellen, die zur Simulation des Klimawandels auf der Erde verwendet wurden, aber mit bekannten Daten über Proxima Centauri b.

Modellierungsergebnisse zeigen, dass Proxima b selbst unter verschiedenen Szenarien große Mengen flüssigen Wassers auf seiner Oberfläche haben kann, weshalb die Wahrscheinlichkeit für Leben auf diesem Planeten deutlich steigt. „Das wichtigste Ergebnis unserer umfassenden Modellierung ist, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Planet für Leben geeignet ist, tatsächlich extrem hoch ist“, sagt Del Genio.

Proxima Centauri selbst ist ein kühler roter Zwergstern, der 4,2 Lichtjahre von der Sonne entfernt liegt. Und obwohl er so nah an unserem Sonnensystem liegt, wissen Astronomen immer noch zu wenig über das System um diesen Roten Zwerg. Und selbst der erste und bisher einzige bekannte Planet dieses Sterns (Proxima Centauri b) wurde erst 2016 entdeckt. Proxima b ist 1,3-mal so groß wie die Erde und vollendet eine Umdrehung um seinen Stern in nur 11 Tagen.

„Wir gehen davon aus, dass der Planet eine Atmosphäre und Ozeane auf der Oberfläche hat, während er seinen Stern innerhalb seiner bewohnbaren Zone umkreist“, sagen die Forscher. „Dadurch kann der Planet genug Licht empfangen, um die Oberflächentemperaturen über dem Gefrierpunkt von Wasser zu halten.“ Da sich der Planet jedoch in relativ geringem Abstand um seinen Stern dreht, kann nicht ausgeschlossen werden, dass zwischen ihnen die gleiche Verbindung besteht wie zwischen Erde und Mond, das heißt, der Planet bleibt dem Stern ständig mit nur einer Seite zugewandt.

Während frühere Modelle vermuteten, dass sich nur die dem Stern zugewandte Seite des Planeten erwärmt, während die Ozeane auf der anderen Seite gefrieren, schloss Del Genio auch die Möglichkeit einer solchen aufgetauten, augapfelförmigen Halbkugel gegenüber dem Stern nicht aus, die für Leben geeignet ist - der sogenannte „Augapfelplanet“.

So sieht der Künstler den „Augapfelplaneten“. Urheberrecht: NASA/JPL-Caltech

Die neuen Simulationen übertrafen in ihrer Komplexität alle bisherigen Modellrechnungen und umfassten auch Daten zur Dynamik der Ozean- und Atmosphärenzirkulation, durch die sich die globale Wärme verteilt.

Angesichts dieser Sachlage kann man durchaus davon ausgehen, dass die vom Stern abgewandte Seite zwar nie die „Sonnenstrahlen“ sieht, sich aber entlang des Äquators ein Streifen flüssigen Wassers um den gesamten Planeten erstreckt. Ähnliches lässt sich auf unserer Erde beobachten, wo es an der Ostküste der USA dank des Golfstroms immer viel wärmer ist, als es ohne diesen warmen Strom aus den Tropen gewesen wäre.

Insgesamt testete Del Genios Team sorgfältig 18 potenzielle Planetenszenarien, die die Auswirkungen großer Kontinente, dünne Atmosphären, unterschiedliche atmosphärische Zusammensetzungen und sogar die Auswirkungen unterschiedlicher Salzkonzentrationen im vorgeschlagenen Ozean umfassten.

Und fast alle dieser Optionen zeigten, dass zumindest Teile dieses Planeten warm genug bleiben müssen, damit flüssiges Wasser und Ozeane an der Oberfläche verbleiben können. „Je größer die Oberfläche potenziell flüssigen Wassers ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir mit Hilfe der Teleskope künftiger Generationen dort Leben erkennen können“, träumte Del Genio schließlich.

Der Rote Zwerg Proxima Centauri, der zum Sternsystem Alpha Centauri gehört und sich in einer Entfernung von 4,25 Lichtjahren von uns befindet, hat den Planeten Proxima Centauri b entdeckt, auf dem möglicherweise flüssiges Wasser und andere Lebensbedingungen existieren. Von den 3,5 Tausend Exoplaneten, die seit 1995 außerhalb des Sonnensystems entdeckt wurden, ist er der Erde am nächsten.

Seine Masse kommt der der Erde nahe, während sein Jahr um ein Vielfaches kürzer ist. Obwohl er nur wenige Millionen Kilometer vom Stern entfernt ist, ist er möglicherweise für die Existenz von Leben geeignet. Die Entdeckung wurde auf einer Pressekonferenz der Europäischen Südsternwarte im August 2016 in Deutschland bekannt gegeben.

Der Planet wurde mit der Radialgeschwindigkeitsmethode mithilfe des HARPS-Spektrographen der Europäischen Südsternwarte entdeckt. Ein großer Körper, der sich um einen Stern dreht, scheint ihn durch seine Schwerkraft zu erschüttern – der Stern beschleunigt entweder leicht auf den irdischen Beobachter zu oder entfernt sich im Gegenteil von ihm. Gleichzeitig wird in der Strahlung des Sterns, die Astronomen erreicht, eine Doppler-Verschiebung des Spektrums beobachtet, die für die Momente der Annäherung und Entfernung unterschiedlich ist. Durch die Bestimmung der Periode solcher Schwingungen eines Sterns erfahren Astronomen die Periodizität der Rotation und die Mindestmasse des Körpers, der ihn mit seiner Schwerkraft beeinflusst.

Für den Planeten Proxima Centauri b beträgt die Rotationsperiode um den Stern (Jahr) 11,2 Tage und die Mindestmasse 1,3 Erdmassen. Ein Jahr mit 11,2 Tagen bedeutet, dass der Planet näher am Zentrum der bewohnbaren Zone liegt. Dies ist möglich, weil Proxima Centauri ein Roter Zwerg ist, dessen Leuchtkraft 60-mal geringer ist als die der Sonne. Daher sind dort alle Planeten potenziell bewohnbar, deren Jahr zwischen 4 und 15 Erdentagen dauert.

Proxima ist ein Roter Zwerg mit einer Oberflächentemperatur von 3.000 Kelvin (die Hälfte der Temperatur der Sonne), sodass die Planeten in seiner bewohnbaren Zone sehr nahe bei ihm liegen. Proxima Centauri b liegt nur 7 Millionen Kilometer vom Stern entfernt. Aus diesem Grund hat die Schwerkraft des Sterns schon vor langer Zeit eine Gezeitenblockierung erreicht – einen Zustand, in dem die Rotation des Planeten und des Sterns durch die Wechselwirkung der Schwerkraft synchronisiert wird (wie im Mond-Erde-Paar).

Das bedeutet, dass der Planet der Sonne immer auf der gleichen Seite zugewandt ist, wo der ewige Tag herrscht. Auf der anderen Hemisphäre herrscht dementsprechend ewige Nacht. An der Grenze der beleuchteten und unbeleuchteten Zonen des Planeten dominiert ein ebenso ewiger Sonnenaufgang und Sonnenuntergang. Zuvor äußerten mehrere Forscher Zweifel an der Möglichkeit der Existenz komplexen Lebens unter für unsere Verhältnisse ungewöhnlichen Bedingungen.

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MOSKAU, 24. August – RIA Nowosti. Europäische Astronomen haben in der Nähe unseres nächsten Sterns, Proxima Centauri, einen erdähnlichen Planeten von der Größe der Erde entdeckt, auf dessen Oberfläche möglicherweise Leben existieren könnte, heißt es in einem in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Artikel.

„Aus statistischer Sicht ist die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers in diesem Fall äußerst gering – eine Chance von eins zu 10 Millionen oder sogar mehr, angesichts des Falles der „Entdeckung“ eines Planeten in der Nähe von Alpha Centauri B, den wir gemacht haben „Es besteht immer die Möglichkeit, dass dies in diesem Fall der Fall ist“, sagte Guillem Anglada-Escude von der Queen Mary University in London. UK), beantwortet Fragen von RIA Novosti.

Geisterplanet

Das Sternsystem Alpha Centauri, unsere engste Sternfamilie, besteht aus zwei sonnenähnlichen Sternen, Alpha Centauri A und Alpha Centauri B, und dem Roten Zwergstern Proxima Centauri. Proxima ist der der Sonne am nächsten liegende Stern. Er ist etwa 4,24 Lichtjahre von der Erde entfernt und damit etwa 0,2 Lichtjahre näher als die Sterne A und B.

Im Jahr 2012 wurde die wissenschaftliche Welt von einer erstaunlichen Entdeckung schockiert – ein erdähnlicher Planet wurde in der Nähe des Sterns Alpha Centauri B entdeckt, basierend auf kleinen „Schwankungen“ im Spektrum des Sterns, die durch Gravitationswechselwirkungen zwischen dem Exoplaneten und dem Stern verursacht wurden Stern. Im Oktober 2015 entdeckten britische Astronomen, dass dieser Planet nicht wirklich existierte und dass das Signal über seine Existenz durch die Besonderheiten des HARPS-Instruments erzeugt wurde, mit dem er entdeckt wurde.

Aus diesem Grund hatten Anglada-Escudé und seine Kollegen es nicht eilig, die Entdeckung eines Planeten um Proxima Centauri bekannt zu geben, einem Stern, der aufgrund seiner geringen Größe und unruhigen Natur noch schwieriger zu beobachten ist und häufig ähnliche „Geisterplaneten“ erzeugt Beobachtungen seines Spektrums und seiner Helligkeit. Wissenschaftler gaben ihre Entdeckung erst bekannt, nachdem sie sechs Monate lang kontinuierlich die „Schwankungen“ des Spektrums von Proxima Centauri beobachtet und Archivdaten der letzten 16 Jahre untersucht hatten.

Der engste Cousin der Erde

Dieser Planet, der noch keinen eigenen Namen erhalten hat und bescheiden Proxima Centauri b genannt wird, ist in seiner Größe und seinen Eigenschaften der Erde sehr ähnlich. Insbesondere beträgt sein Durchmesser nur das 1,2-fache des Erddurchmessers, er befindet sich innerhalb der sogenannten „Lebenszone“, in einer Umlaufbahn, in der Wasser existieren kann, und seine durchschnittliche Oberflächentemperatur beträgt minus 40 Grad Celsius. Es erhält etwa 65 % der Energie, die die Erde von der Sonne „gibt“.

Wissenschaftler schließen die Möglichkeit nicht aus, dass es eine dichte Atmosphäre und erhebliche Wasserreserven haben könnte, was es zum besten Kandidaten für die Rolle eines vollwertigen „Zwillings“ der Erde macht. Eine solche Idee birgt, wie Planetenwissenschaftler zugeben, mehrere mögliche Hindernisse.

Der erste davon ist Proxima Centauri selbst – der Planet umkreist diesen Stern in einer sehr engen Umlaufbahn – er ist dem Stern 20-mal näher als die Erde der Sonne und macht eine Umdrehung in nur 12 unvollständigen Tagen. Aus diesem Grund werden Flares auf der Oberfläche von Proxima, einem von Natur aus unruhigen Stern, einen viel größeren Einfluss auf den Zustand der Atmosphäre des Planeten und auf seine Lebensfähigkeit haben.

Zweitens erlaubt uns die aktuelle Position von Proxima Centauri b noch nicht zu verstehen, ob er eher der Erde oder der Venus ähnelt – Planeten mit ähnlicher Größe und Position, die sich in Klima und atmosphärischer Zusammensetzung radikal unterscheiden. Darüber hinaus kann der Planet ständig mit einer Seite auf den Stern „schauen“, wodurch er für das Leben noch ungeeigneter wird als die Venus.

Antworten auf all diese Fragen können jedenfalls erst nach dem Start leistungsstärkerer Teleskope als den heute existierenden oder durch die Entsendung einer Sonde zu diesem Planeten erhalten werden.

Nach Jahren sorgfältiger Suche, Beobachtung und Forschung hat ein internationales Wissenschaftlerteam unwiderlegbare Beweise für die Existenz eines Planeten entdeckt, der den sonnennächsten Stern Proxima Centauri umkreist. Dieser Rote Zwerg ist Teil des benachbarten Sternensystems Alpha Centauri. Bis heute ist dieser Exoplanet vielleicht einer der aufregendsten Weltraumfunde der letzten Zeit.

Neuer Exoplanet

Der Planet heißt Proxima Centauri b (kurz Proxima b) und ist aller Wahrscheinlichkeit nach nur geringfügig größer als die Erde. Darüber hinaus befindet sich der Planet in einer solchen Entfernung vom Stern, dass die ideale Temperatur für das Auftreten von Wasser auf der Oberfläche herrscht.

Proxima Centauri ist ein schwacher Zwergstern, der sich vier Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Trotz seiner relativ geringen Entfernung ist Proxima von der Oberfläche unseres Planeten aus mit bloßem Auge nicht zu erkennen; Der nächste sichtbare Stern ist Alpha Centauri. Proxima ist höchstwahrscheinlich durch ein Gravitationsfeld mit Alpha (einem Doppelstern) verbunden.

Suche nach neuen Welten

Als Wissenschaftler die Möglichkeit erdähnlicher Exoplaneten erkannten, richteten ihre Teleskope den nächstgelegenen Stern aus. Die neue Entdeckung ist das Ergebnis einer gründlichen Untersuchung der Daten, die das Southern European Observatory über einen Zeitraum von 14 Jahren, von 2000 bis 2014, gesammelt hat. Unterstützende Daten wurden im ersten Halbjahr 2016 gesammelt.

Die Entdeckung des Exoplaneten erfolgte mithilfe des Doppler-Effekts, der es ermöglicht, die Radialgeschwindigkeit eines Himmelsobjekts genau zu beobachten und durch ihre Änderung die Wellenlänge von Lichtschwingungen zu bestimmen.

Was wissen wir über den neuen Planeten?

Mindestens ein Planet, der Proxima Centauri umkreist, existiert zweifelsohne. Sein Sonnenjahr besteht aus elf Tagen, da die Entfernung zwischen Planet und Stern nicht mehr als sieben Millionen Kilometer beträgt – viel weniger als zwischen Sonne und Merkur. Aus Beobachtungen geht hervor, dass Proxima b relativ klein ist, seine Mindestmasse beträgt 1,27 Erdmassen.

Im Vergleich zur leuchtenden Sonnenoberfläche ähnelt Proxima Centauri eher einer kleinen heißen Kohle. Wenn der neue Planet beispielsweise von Proxima genauso weit entfernt wäre wie die Erde von der Sonne, wäre er vollständig gefroren. Allerdings könnte die Oberflächentemperatur von Proxima b genau richtig für das Leben sein. Wenn der neue Exoplanet tatsächlich erdähnlich ist, dann befindet er sich genau an der richtigen Stelle für die Existenz von Wasser auf der Oberfläche.

Möglichkeit des Lebens

Wir wissen, dass Proxima b die richtige Größe hat, sich am richtigen Ort befindet und wahrscheinlich die richtige Temperatur aufrechterhält, aber reichen diese Eigenschaften aus, um Leben auf einem Planeten zu ermöglichen? Vielleicht, aber dafür müssen noch eine Reihe anderer Eigenschaften perfekt zusammenpassen.

Da Proxima b so nah an seinem Stern ist, dreht es sich im Gezeitenblock fast genau im Gleichschritt. Das bedeutet, dass der Planet nur mit einer Seite dem Stern zugewandt ist und seine Position sich nicht ändert. Es stellt sich heraus, dass es auf der einen Hälfte des Planeten immer Licht und Wärme gibt und auf der anderen Hälfte Dunkelheit und Kälte.

Viele Jahre lang glaubten Wissenschaftler, dass solche Bedingungen unmöglich Leben ermöglichen könnten. Die dunkle Seite wäre so kalt, dass jede vorhandene Atmosphäre einfach an der Oberfläche gefrieren würde und der Planet keine Luft mehr hätte. Spätere Modelle deuten jedoch darauf hin, dass eine Atmosphäre auch unter Gezeitenblockierungsbedingungen erhalten bleiben kann, wenn sie die richtige Zusammensetzung hat und wenn die Temperatur des Planetenkerns sowie der Oberfläche seines hellen Teils ausreicht, um den dunklen Teil mit minimaler Wärme zu versorgen Seite. Unter solchen Bedingungen kann die dunkle Seite auch durchaus bewohnbar sein.

Wissenschaftler verfügen derzeit nicht über genügend Informationen, um festzustellen, ob Proxima b Leben auf seiner Oberfläche beherbergen kann.

Magnetosphäre und Sternaktivität

Gezeitenblockaden sind nicht das einzig mögliche Problem für das Leben auf Proxima b. Proxima Centauri ist ein aktiver Stern und seine Oberfläche ist häufig heftigen Stürmen, Megaflares und koronalen Massenauswürfen ausgesetzt, die jede Atmosphäre eines ihn umkreisenden Planeten zerstören können.

Dies ist auf der Erde nicht der Fall, obwohl die Sonne aktiver und größer als Proxima Centauri ist, da unser Planet über eine starke Magnetosphäre verfügt, die uns vor schädlicher Sonnenaktivität schützt. Verfügt der neue Planet über eine ähnliche Magnetosphäre, dann ist er mit einer Art Schild ausgestattet, der nicht nur die Atmosphäre, sondern auch die Oberfläche selbst schützt.

Die geschätzte Masse von Prxima b deutet darauf hin, dass es aufgrund seiner ähnlichen Zusammensetzung wie die Erde möglicherweise über ein eigenes schützendes Magnetfeld verfügt. Vielleicht ist dieser Planet tatsächlich bewohnbar.

Natürlich wissen Wissenschaftler noch zu wenig über den neuen Planeten und die Möglichkeiten, ihn zu untersuchen, sind äußerst begrenzt. Angesichts der ständigen Entwicklung neuer Technologien können wir jedoch nur hoffen, dass wir schon bald mehr über den möglichen Zwilling unserer Erde erfahren.

Planetologen haben alle möglichen Radien des erdnächsten Zwillings und die geschätzte Zusammensetzung seines Inneren berechnet. Die Tatsache, dass sich Proxima b in der Nähe des Sterns befindet, schließt Leben auf ihm nicht aus. Wenn es dort also Wasser gibt, ist der Planet nicht zu heiß.

Auf diesem Planeten könnten flüssige Ozeane und dementsprechend einige Lebensformen existieren.

Bastien Brügge

Planetenwissenschaftler an der Universität Marseille (Frankreich)

Merkmale von Proxima Centauri b

Der Planet ist der nächste Zwilling der Erde – er befindet sich innerhalb der „Lebenszone“ des Roten Zwergsterns Proxima Centauri in einer Entfernung von 4 Lichtjahren von unserem Planeten. Seine Masse ist 1,2-mal größer als die der Erde.

Proxima Centauri b wurde am 24. August 2016 von Spezialisten der Europäischen Südsternwarte entdeckt. Die Existenz des Planeten wurde durch eine Analyse von Archivdaten über die Bewegung von Proxima Centauri angezeigt.

Das Sternensystem wurde im Rahmen des Pale Red Dot-Projekts mit der Radialgeschwindigkeitsmethode untersucht. Das Vorhandensein eines Objekts in der Umlaufbahn von Proxima Centauri wird in diesem Fall durch eine periodische Verschiebung im Doppler-Spektrum des Sterns bestätigt. Die von den HARPS- und UVES-Spektrographen gewonnenen Daten ermöglichten einem Team von Wissenschaftlern der Queen Mary University in London unter der Leitung von Guillem Anglade-Escudé die Behauptung, dass der Planet existiert und der Erde ähnlich ist.

Proxima Centauri b umkreist den Stern in einer Entfernung, die 20-mal geringer ist als die Entfernung von der Erde zur Sonne. Für eine vollständige Umdrehung benötigt der Planet etwas weniger als 12 Erdentage. Viele Planetenforscher glaubten, dass aufgrund der Nähe zu Proxima Centauri und des aggressiven Einflusses von Flares auf der Oberfläche des Sterns auf seine Atmosphäre ein flüssiger Ozean und damit kein Leben auf dem Planeten existieren könnte.

Brugge und seine Kollegen schlugen jedoch vor: Wenn der Radius des Planeten 0,9 des Erdradius beträgt, dann ähnelt er Merkur – das Innere ist dicht, ein erheblicher Teil der Masse besteht aus einem metallischen Kern. Aber gleichzeitig können 0,05 % der Masse des Planeten aus Wasser bestehen – auf der Erde ist es ungefähr die gleiche Menge.

Wenn der Radius von Proxima Centauri b das 1,4-fache des Erdradius beträgt, ist sein Inneres dagegen nicht dicht. Dann handelt es sich um einen Ozeanplaneten, dessen Masse zur Hälfte aus Wasser und zur anderen Hälfte aus einem felsigen Kern besteht. In diesem Fall beträgt die Meerestiefe bei Proxima Centauri b etwa 200 km.

In beiden Versionen ist die Atmosphäre des Planeten recht dünn und der der Erde ähnlich

Erst nach Erhalt hochwertiger Spektraldaten des Planeten und des gesamten Systems kann genau bestimmt werden, ob es auf Proxima Centauri b einen Ozean gibt. In der Zwischenzeit leugnen Wissenschaftler nicht, dass Fackeln auf dem Stern und ultraviolette Strahlung den größten Teil des Ozeans verdampfen lassen könnten.