Gliese 667Cc und das Geheimnis der Bewohnbarkeit

Planeten finden sich auch an seltsamen Orten. Und an diesen seltsamen Orten finden sie sich sogar so häufig, dass streng genommen wir die Seltsamen sind. Eine Entdeckung der Europäischen Südsternwarte in nur 23 Lichtjahren Entfernung zeigt, dass wir allerdings auch diese Sternsysteme berücksichtigten müssen, wenn wir nach außerirdischem Leben suchen. Forscher*innen fanden dort eine womöglich bewohnbare Supererde namens Gliese 667Cc.

Gliese 667 ist ein Dreifachsternsystem, bestehend aus zwei sonnenähnlichen Sternen, die einander alle 42 Jahre einmal umkreisen. Die dritte Komponente ist ein deutlich dunklerer und kleinerer Roter Zwergstern, der das System in mindestens 230 Astronomischen Einheiten Entfernung umkreist. Dieser Rote Zwerg, Gliese 667C genannt, könnte wiederum ein wahrer Hort des Lebens sein, denn um ihn wurde ein üppiges Planetensystem aus sechs bis sieben Planeten gefunden. Könnten diese ein lebensfreundliches Klima bieten?

Die Goldlöckchenzone

Die Bewohnbarkeit eines Planeten ist von zahlreichen Komponenten abhängig und letztlich ist es auch möglich, dass die Bedingungen erfüllt sind und dennoch kein Leben entsteht oder aber umgekehrt, dass die Umgebung für uns vollkommen lebensfeindlich wirkt, aber dennoch einfache Formen von Leben beherbergen könnte, wie etwa der Jupitermond Europa. Doch im wesentlichen kann man sich an diesen Punkten orientieren, wenn man nach erdähnlichen Planeten sucht:

1.Der Planet sollte einen langlebigen Stern umkreisen und von Katastrophen verschont bleiben.

2.Der Planet sollte eine dicke Atmosphäre und ein starkes Magnetfeld haben.

3.Der Planet sollte sich innerhalb der habitablen Zone befinden.

Punkt 1 dürfte soweit klar sein, Leben braucht Stabilität, um entstehen zu können. Sehr große kurzlebige Sterne verbrauchen ihren Kernbrennstoff sehr schnell und ihre Leuchtkraft steigt innerhalb weniger hunderttausend Jahre stark an, nach wenigen Millionen Jahren war´s das dann schon. So wird das natürlich nichts mit der Entstehung von Leben.

Genauso ist es ungünstig, wenn sich der Stern etwa im galaktischen Zentrum befindet, dort ist es so eng, dass eigentlich alle paar tausend Jahre irgendein Stern explodiert, das eigene System streift, etc. Solche Katastrophen können die Entstehung von Leben entscheidend bremsen.

Auch der Punkt Atmosphäre und Magnetfeld versteht sich eigentlich von selbst, eine Atmosphäre ist notwendig, um die Wärme des Sterns festzuhalten und ein Klima zu erzeugen, das Magnetfeld schützt vor dem Sonnenwind und der interstellaren Strahlung.

Die habitable Zone, von der die dritte Bedingung handelt, wird auch oft Goldlöckchenzone genannt, da es wie in dem Märchen Goldlöckchen und die drei Bären auf den Mittelweg zwischen den Extremen ankommt, der die Habitabilität auszeichnet: Ein Planet darf nicht zu weit von seinem Stern entfernt sein, dann wäre er zu kalt und auch nicht zu nahe an ihm sein, sonst wäre er zu warm. Doch um jeden Stern gibt es eine Zone, in der die Temperatur genau richtig ist, um flüssiges Wasser zu ermöglichen.

Planeten auf Kuschelkurs

Die habitable Zone der Sonne beginnt bei etwa 0,725 Astronomischen Einheiten und endet bei 3,0 Astronomischen Einheiten – die Erde liegt mit einer Astronomischen Einheit Entfernung an ihrem inneren Rand.  Auch Mars und Ceres liegen noch in ihr – doch sie erfüllen Bedingung Nummer 2 nicht und sind daher lebensfeindliche Eiswüsten. Andere Schätzungen sehen das äußere Ende der habitablen Zone schon bei 1,24 Astronomischen Einheiten – das hängt dann meistens von den Planeteneigenschaften ab, die man voraussetzt.

Gliese 667C ist viel kleiner als unsere Sonne, daher liegt die habitable Zone bei ihm viel weiter innen, Planeten müssen also viel näher an den Stern rücken, um noch genügend Wärme zu bekommen. Ist dies bei den Planeten von Gliese 667C der Fall?

Der erste Planet ist mit einer großen Halbachse von 0,05 Astronomischen Einheiten zu heiß, doch der zweite, Gliese 667Cc, ist eine Supererde mit der 3,8-fachen Erdmasse am inneren Rand der habitablen Zone – Volltreffer!

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In etwa so könnte es auf diesem Planeten aussehen – natürlich nur wenn er eine Kohlendioxidatmosphäre und ein Magnetfeld hat. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Sternsystems wirkt Gliese 667Cc auf den ersten Blick vielleicht eher fremdartig. Die Gravitationskraft auf der Oberfläche von Gliese 667Cc ist viel höher als auf der Oberfläche der Erde, wir hätten es schwerer beim Gehen, zudem ist die gesamte Planetenoberfläche in das purpurne Licht des Roten Zwergsterns getaucht.

Doch wenn sich auf Gliese 667Cc tatsächlich Lebensformen entwickelt haben, sind diese vermutlich durch ihren Körperbau an die dortigen Bedingungen angepasst: Außerirdische, die auf einer Supererde wie Gliese 667Cc leben würden, wären vermutlich kleiner und würden sich näher an der Oberfläche halten. Eine dickere Atmosphäre würde aber auch flugfähigen Tieren einen idealen Lebensraum bieten und Pflanzen könnten schwarze Blätter haben, um einen Großteil des Lichtes absorbieren zu können.

Haken Nr.1

Das klingt natürlich, als wäre Gliese 667Cc eine zweite Erde. Doch es gibt natürlich einen Haken. Es ist eben noch nicht bekannt, ob Gliese 667Cc eine Atmosphäre besitzt. Sollte er keine besitzen, wäre er auch nicht mehr lebensfreundlich, die Temperaturen wären viel zu kalt.

Mit heutiger Technologie können wir diese Frage noch nicht beantworten, doch mit dem Weltraumteleskop der nächsten Generation, dem James Webb Telescope, wird man die Atmosphären erdnaher Exoplaneten nicht nur aufspüren, sondern sogar ihre chemische Zusammensetzung messen können. Erst dann können wir sagen, ob Gliese 667Cc wirklich bewohnbar und vielleicht sogar bewohnt ist.

Derzeit ist jedoch eher Anlass zu Pessimismus. Rote Zwergsterne sind zwar extrem langlebig, sie strahlen hunderte Milliarden oder Billionen Jahre nahezu unverändert, doch dafür neigen sie zu Eruptionen. Zwar ist Gliese 667C kein typischer Flarestern wie Proxima Centauri, dennoch wäre es allerdings denkbar, dass eine mögliche Atmosphäre von Gliese 667Cc durch die Eruptionen seines Muttersterns bereits zerstört wurde.

Planeten, deren Muttersterne Rote Zwerge sind, könnten sterile Steinwüsten sein.

Haken Nr.2

Und eine weitere Tatsache ist Anlass für Ernüchterung. Höchstwahrscheinlich hat Gliese 667Cc eine sogenannte gebundene Rotation. Das heißt, der Planet umkreist seinen Stern so nah, dass sich die Rotationsperiode des Planeten um sich selbst mit der Rotationsperiode des Planeten um den Stern angeglichen hat – so wie es bei Erde und Erdmond der Fall war. Für einen Umlauf um Gliese 667C benötigt Gliese 667Cc also genauso lang wie für einen Umlauf um sich selbst.

Das führt dazu, dass der Planet seinem Stern stets dieselbe Seite zuwendet. Die eine Hemisphäre das Planeten wird also permanent bestrahlt, die andere jedoch nie. Das könnte zu enormen Temperaturunterschieden führen, sodass die Temperaturen auf der Tagseite viel zu heiß und auf der Nachtseite viel zu kalt für Leben sind.

Ein bisschen Hoffnung besteht allerdings noch. Wenn Gliese 667Cc eine Atmosphäre hat, könnten Winde die Temperaturunterschiede ausgleichen. Zwar gäbe es in der Dämmerungszone, dem Gebiet zwischen Tag- und Nachtseite enorme Stürme, doch immerhin die Existenz flüssigen Wassers wäre auf dem gesamten Planeten möglich.

Man sollte sich also nicht entmutigen lassen, sich aber auch keine zu großen Hoffnungen machen. Das James Webb Telescope wird uns vermutlich die Antwort auf die Frage geben, ob Gliese 667Cc bewohnbar ist. Bis dahin heißt es abwarten und nicht verfrüht von einer „zweiten Erde“ sprechen. Aber eine faszinierende Vorstellung sind sie schon, Außerirdische auf Gliese 667Cc.