Super-Erden doch nicht lebensfreundlich?

Madrid (Spanien )/Cambridge, MA (USA) - Einige Super-Erden, Gesteinsplaneten mit bis zur zehnfachen Erdmasse, konnten Planetenforscher in den letzten Jahren bereits nachweisen. Sie vermuten, dass allein in unserer Milchstraße insgesamt Milliarden solcher Himmelskörper ihre Bahnen ziehen. Nun berichten amerikanische Planetenforscher auf einer Fachkonferenz in Madrid, dass die Super-Erden schlechtere Voraussetzungen für Leben zu bieten scheinen als mittelgroße Gesteinsplaneten wie die Erde. Dies liegt an den geologischen Verhältnissen im Innern großer Planeten, die für schlechteren Wärmetransport und dadurch erstaunlicherweise für ein weniger strukturiertes Planeteninneres sorgen als bei kleineren Planeten. Während das Erdmagnetfeld, Plattentektonik und Vulkanismus für den Aufbau und Schutz unserer Atmosphäre entscheidend sind, könnten diese Zutaten auf den schweren Super-Erden deutlich schwächer ausfallen oder sogar fehlen.

„Wir entdecken Planeten um ferne Sterne, die in ihrer Zusammensetzung ähnlich wie die Erde sind, aber schwerer“, so Vlada Stamenković vom Massachusetts Institute of Technology. „Die große Frage ist: Sind diese Planeten einfach größere Versionen der Erde oder sind sie grundlegend anders aufgebaut?“ Die Simulationen der Forscher deuten auf letzteres. Denn bei den hohen Drücken im Innern schwerer Planeten nimmt die Reibung stark zu, so dass die flüssigen Gesteinsmassen weniger Austausch mit höheren Schichten besitzen. Dadurch bildet sich bei schwereren Planeten eine weniger strukturreiche Schichtung aus als bei der Erde, die einen inneren und äußeren Kern, einen unteren und oberen Mantel sowie schließlich eine feste Kruste besitzt. Dies führt bei den Super-Erden dazu, dass nicht nur die Ausbildung eines Magnetfeldes erschwert ist, sondern auch die Entstehung von Plattentektonik und Vulkanismus.

Auf der Erde schützt das Magnetfeld wahrscheinlich die Atmosphäre vor dem Sonnenwind, der sonst Stück für Stück die oberen Luftschichten wegreißen und damit die Atmosphäre zunehmend ausdünnen könnte. Plattentektonik und Vulkane hingegen sorgen dafür, dass lebenswichtige Elemente in die Atmosphäre ausgestoßen und in einem Jahrmillionen währenden Zyklus erneuert werden. „Einige dieser Eigenschaften sind entscheidend, um festzustellen, ob ein Planet in der Lage ist, Leben zu unterstützen“, so Stamenković. Ein Gesteinsplanet kann sich also wie die Erde im richtigen Abstand von seiner Sonne befinden, um genug und nicht zuviel Wärme zu erhalten und flüssiges Wasser zu besitzen. Damit ist aber noch nicht gesagt, ob ob er auf Dauer eine lebensfreundliche Atmosphäre unterhalten kann. Künftige Messungen an Exoplaneten sollen hierüber Aufschluss geben.