Verstecktes Wasser: Exoplaneten lebensfreundlicher als gedacht

Exoplaneten könnten deutlich häufiger über große Wasservorkommen verfügen als bisher angenommen. Zu diesem Schluss kommt eine neue Studie von Forscher*innen der US-amerikanischen Rutgers University. Wasser ist eine wichtige Voraussetzung für die Bildung von Lebensformen. Das Universum könnte daher mit einer Vielzahl an bewohnbaren Planeten gefüllt sein. 

"Unsere Arbeit zeigt, dass Wasser an Orten gefunden werden kann, die wir bisher nicht in Betracht gezogen haben", sagt der Forschungsleiter Lujendra Ojha in einer Erklärung. "Dies erhöht die Chancen, Umgebungen zu finden, in denen sich theoretisch Leben entwickeln könnte, erheblich". Laut Berechnungen des Forschungsteams sei es 100 Mal wahrscheinlicher, flüssiges Wasser auf Exoplaneten zu finden, als bisher angenommen.

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Unterirdische Ozeane auf vereisten Planeten

Zu diesem Schluss gelangten die Forscher*innen, indem sie Planeten in der Umgebung von Roten Zwergen untersuchten. Rote Zwerge sind die häufigste Sternenart unserer Galaxie. In ihrer Nähe finden sich häufig erdähnliche Gesteinsplaneten. Das Team fand heraus, dass sogar Exoplaneten mit gefrorenen Oberflächen unterirdische Ozeane mit flüssigem Wasser beherbergen können. Und zwar indem sich das Wasser unter der Eisoberfläche durch Radioaktivität aufheizt.

Dieses Phänomen ist auch auf der Erde zu beobachten: "Als Erdbewohner*innen haben wir im Moment Glück, weil wir genau die richtige Menge an Treibhausgasen in unserer Atmosphäre haben, um flüssiges Wasser an der Oberfläche stabil zu halten. Wenn die Erde jedoch ihre Treibhausgase verlieren würde, läge die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur bei etwa minus 18 Grad Celsius und das meiste flüssige Wasser an der Oberfläche würde vollständig gefrieren", erklärt Ojha. Vor einigen Milliarden Jahren geschah dies tatsächlich auf der Erde, das flüssige Oberflächenwasser gefror vollständig.

Dies bedeutet allerdings nicht, dass das Wasser auf dem gesamten Planeten festfror, wie der Wissenschaftler erklärt: "Die Wärme der Radioaktivität tief in der Erde kann das Wasser so weit erwärmen, dass es flüssig bleibt", so Ojha. "Selbst heute sehen wir dies an Orten wie der Antarktis [...], wo es trotz der eisigen Temperaturen große unterirdische Seen mit flüssigem Wasser gibt, die durch die von der Radioaktivität erzeugte Wärme aufrechterhalten werden."

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Missionen zu Jupitermond geplant

Um die von Radioaktivität erzeugte Wärme auch auf Exoplaneten nachzuweisen, haben Ojha und seine Kolleg*innen ein Modell entwickelt. "Wenn man die Möglichkeit von flüssigem Wasser durch Radioaktivität in Betracht zieht, ist es wahrscheinlich, dass ein hoher Prozentsatz dieser Exoplaneten genügend Wärme haben kann, um flüssiges Wasser zu erhalten", so der Forschungsleiter über die Berechnungen. 

Aber auch einer anderer Mechanismus macht unterirdische Ozeane auf vereisten Planeten möglich: Die Schwerkraft. Einige Monde im Sonnensystem, wie der Jupitermond Europa oder der Saturnmond Enceladus, beherbergen unter ihrer Oberfläche  reichlich flüssiges Wasser, obwohl ihre Oberflächen völlig gefroren sind. "Der Grund dafür ist, dass ihr Inneres durch die Schwerkraft der großen Planeten, die sie umkreisen, ständig aufgewühlt wird", so Ojha. "Das ist ähnlich wie die Wirkung unseres Mondes auf die Gezeiten".

Die NASA plant daher eine Mission zum Jupitersystem, die die Wasservorkommen auf Europa näher untersuchen soll. Der Start der Sonde "Europa Clipper" ist für 2024 vorgesehen. 6 Jahre später soll sie mit ihren Beobachtungen beginnen. 

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