Auf unserer Suche nach Exoplaneten haben wir mehr als drei Dutzend potenziell bewohnbare Welten gefunden. Es wird geschätzt, dass es allein in unserer Galaxie zwischen 8 und 20 Milliarden potenziell bewohnte erdähnliche Welten gibt. Es gibt jedoch einen großen Unterschied zwischen potenziell bewohnbaren und wirklich bewohnbaren Planeten, und Wissenschaftler beginnen, ihre Definitionen einzugrenzen.
Die klassische Definition einer potenziell bewohnbaren Welt ist ein felsiger Planet, der flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche tragen kann. Dies bedeutet, dass es eine ziemlich dichte Atmosphäre hat und seine Entfernung vom Stern in der sogenannten bewohnbaren Zone liegt.
In vielerlei Hinsicht ist diese einfache Definition zu weit und zu eng. Flüssiges Wasser wird als bestimmender Faktor angesehen, da es für das Leben auf der Erde von zentraler Bedeutung ist. Es kann andere Lebensformen geben, die keine Flüssigkeiten benötigen. Der Saturnmond Titan hat ein Meer aus flüssigem Methan, und einige Forscher haben untersucht, wie Methan in fremden Zellen eine Rolle spielen kann, ähnlich wie Wasser im Leben auf der Erde. Selbst wenn wir das Leben auf die Erde beschränken, bedeutet es nicht, dass sich kein flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche befindet, wenn wir uns außerhalb der bewohnbaren Zone eines Exoplaneten befinden. Jupiter ist weit jenseits dieser Zone, aber flüssiges Wasser befindet sich auch unter der eisigen Oberfläche seiner beiden Monde.
Bewohnbare Zonen zweier Planetensysteme: Kepler-452 und Kepler-186 im Vergleich zur bewohnbaren Zone des Sonnensystems
Gleichzeitig reicht es nicht aus, in der bewohnbaren Zone zu bleiben. Es gibt drei felsige Planeten in der bewohnbaren Zone der Sonne, aber die Venus ist eine giftige Gewächshauswelt, und während der Mars primitives Leben haben mag, ist es kaum das reiche Eden der Erde. Sowohl Venus als auch Mars hatten in ihrer Jugend flüssiges Wasser an der Oberfläche. Das Leben mag sie empfangen haben und war auf ihnen, konnte aber nicht lange genug leben.
Selbst wenn wir nur die bewohnbare Zone des Sterns betrachten, sagt sie nichts über die Stabilität des Sterns selbst aus. Die meisten potenziell bewohnbaren Welten drehen sich um kleine rote Zwergsterne, da sie fast 75% aller Sterne ausmachen. Rote Zwerge sind viel kälter als unsere Sonne, daher sind ihre bewohnbaren Zonen sehr nah an einem Stern. Aber rote Zwerge durchlaufen oft Perioden, in denen sie riesige Stern- und Röntgenfackeln aussenden. Dies wird wahrscheinlich potenziell bewohnbare Planeten ihrer Atmosphäre berauben.
All dies gibt den Astronomen viele Denkanstöße, aber für Biologen kommt es auf Lipide an. Lipide bestehen aus Fettsäuren und bilden die Bausteine der Zellmembranen. Damit Zellen funktionieren, müssen Zellmembranen durchlässig sein, und die Durchlässigkeit hängt von der Zusammensetzung und dem Druck der Atmosphäre ab. Kürzlich untersuchte ein Artikel in wissenschaftlichen Berichten diese Beziehung und ihre Auswirkungen auf die Bewohnbarkeit.
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Bisher wird angenommen, dass sich Europas Ozean bis zu 80 km tief und die Eisschale bis zu 20 km erstrecken kann.
Der Artikel diskutiert die Grenzen der Lipidlöslichkeitstoleranz von Kohlendioxid und Stickstoff. Basierend auf Daten aus Anästhesie und Tauchen legt er einen Grenzwert von 0,1 bar für Kohlendioxid und 2 bar für Stickstoff fest. Diese Grenze verengt die bewohnbare Zone für Sterne, insbesondere im kälteren Bereich. Für unser Sonnensystem bringt dies Mars und Venus aus der Zone. Die Abnahme ist für rote Zwergsterne am signifikantesten. Während rote Zwerge häufig sind, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie Leben beherbergen, weitaus geringer.
Es sollte betont werden, dass dies immer noch auf dem basiert, was wir über das Leben auf der Erde wissen. Dies ist jedoch eine wichtige Studie. Die Zahl der bekannten Exoplaneten wächst exponentiell, und solche Forschungen werden uns helfen, Kandidaten für die Existenz von Leben einzugrenzen.
Verfasser: Dmitry Lyalin
