Auf der Suche nach der Erde 2.0: Ein Viertel der sonnenähnlichen Sterne verschlingt ihre Planeten

Wie selten ist unser Sonnensystem? In den 30 Jahren seit der ersten Entdeckung von Planeten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen, haben wir festgestellt, dass Planetensysteme in der Galaxie recht häufig vorkommen. Viele von ihnen unterscheiden sich jedoch stark von dem uns bekannten Sonnensystem.

Die Planeten in unserem Sonnensystem umkreisen die Sonne auf stabilen und nahezu kreisförmigen Bahnen, was darauf hindeutet, dass sich ihre Bahnen seit der Entstehung der Planeten kaum verändert haben. Aber viele Planetensysteme, die andere Sterne umkreisen, haben eine sehr chaotische Vergangenheit.

Was ist das Wesentliche an dieser Entdeckung?

Die relativ ruhige Geschichte unseres Sonnensystems hat das Leben auf der Erde begünstigt. Auf der Suche nach außerirdischen Welten, in denen Leben existieren könnte, können wir nach Ansicht der Wissenschaftler unsere Ziele eingrenzen, wenn wir eine Möglichkeit haben, Systeme mit einer ähnlich ruhigen Vergangenheit zu identifizieren.

Ein internationales Team von Astronomen ist dieser Frage in einer Studie nachgegangen, die in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde. Demnach ernähren sich zwischen 20 und 35 % der sonnenähnlichen Sterne von ihren Planeten, wobei der wahrscheinlichste Wert bei 27 % liegt.

Was ist das Prinzip der Studie?

Dies legt nahe, dass mindestens ein Viertel der Planetensysteme, die sonnenähnliche Sterne umkreisen, eine sehr chaotische und dynamische Vergangenheit hatten. Astronomen haben mehrere Exoplanetensysteme beobachtet, in denen sich große oder mittelgroße Planeten erheblich bewegt haben. Die Schwerkraft dieser sich verschiebenden Planeten könnte auch die Flugbahnen anderer Planeten gestört oder sie sogar auf instabile Bahnen gebracht haben.

Bei den meisten dieser sehr dynamischen Systeme ist es auch wahrscheinlich, dass einige der Planeten in ihren Stern gefallen sind. Aber selbst mit den genauesten astronomischen Instrumenten, die es gibt, wäre es sehr schwierig gewesen, dies durch die direkte Untersuchung von Exoplanetensystemen herauszufinden. Stattdessen haben die Wissenschaftler die chemische Zusammensetzung von Sternen in Doppelsternsystemen analysiert.

Binärsysteme bestehen aus zwei Sternen, die sich gegenseitig umkreisen. Beide Sterne sind in der Regel zur gleichen Zeit aus dem gleichen Gas entstanden, so dass man davon ausgehen kann, dass sie die gleiche Menge an Elementen enthalten.

Wenn jedoch ein Planet in einen der beiden Sterne eintritt, löst er sich in der äußeren Schicht des Sterns auf. Dies kann die chemische Zusammensetzung des Sterns verändern und dazu führen, dass in der Analyse mehr Elemente, wie z. B. Eisen, gefunden werden, aus denen sich Gesteinsplaneten bilden.

Und wozu soll das gut sein?

Diese Ergebnisse stellen einen Durchbruch in der stellaren Astrophysik und der Exoplanetenforschung dar. Die Wissenschaftler haben nicht nur entdeckt, dass verschlungene Planeten die chemische Zusammensetzung von sonnenähnlichen Sternen verändern können, sondern auch, dass viele der Planetensysteme im Gegensatz zu unserem Sonnensystem eine sehr dynamische Vergangenheit erlebt haben.

Die Studie eröffnet somit die Möglichkeit, mit Hilfe der chemischen Analyse Sterne zu identifizieren, die mit größerer Wahrscheinlichkeit Analoga unseres ruhenden Sonnensystems sind. Es gibt Millionen von relativ nahen Sternen, die der Sonne ähneln. Und ohne diese neue Methode zur Identifizierung der vielversprechendsten Ziele wird die Suche nach der Erde 2.0 wie die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen sein.

Quelle: livescience

Abbildungen: NASA/Tim Pyle, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)