Ohne eine offene Oberfläche wären wichtige geochemische Kreisläufe, einschließlich der Versorgung der Ozeanreservoire mit Kohlenstoff und Phosphor durch kontinentale Verwitterung, nicht zugänglich.
Die sechs Planeten des TRAPPIST-1-Systems können riesige Ozeane enthalten, und die Wassermenge auf einigen von ihnen ist tausendmal größer als alle Wasserreserven der Erde. Diese Fülle kann jedoch laut einer in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlichten Studie ihre Lebenschancen verringern.
„Die Welten von TRAPPIST-1 sind für uns sicherlich interessant, aber höchstwahrscheinlich leblos, da sie zu viel Wasser enthalten“, sagt Cayman Anteborn, Hauptautor der Studie an der Universität von Arizona (USA).
Das Planetensystem des dunkelroten Zwergs TRAPPIST-1, das sich nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, wurde 2016 entdeckt. Nachfolgende Beobachtungen ergaben in diesem System mindestens sieben erdnahe Planeten. Die Exomere werden in der Reihenfolge zunehmender Entfernung vom Zentralstern als TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g und 1h bezeichnet.
TRAPPIST-1 ist ungefähr 2000-mal schwächer als die Sonne, daher befindet sich die bewohnbare Zone sehr nahe am Stern. Alle Planeten im System wurden mit der "Transitmethode" entdeckt: Mehrere verschiedene Instrumente bemerkten winzige Einbrüche in der Helligkeit des Roten Zwergs, die durch den Durchgang von Welten zwischen Erde und TRAPPIST-1 verursacht wurden. Diese Daten ermöglichten es, die Größe von Exoplaneten zu bestimmen und anschließend zu berechnen - um ihre Massen abzuschätzen.
Basierend auf bekannten Parametern haben Cayman Anteborn und sein Team ein Computermodell des Systems erstellt, um die Zusammensetzung der sechs TRAPPIST-1-Welten besser zu verstehen. Der äußere Planet TRAPPIST-1h wurde nicht in die Studie aufgenommen, da wenig darüber bekannt ist.
Künstlerische Darstellung des TRAPPIST-1-Systems. Bildnachweis: NASA
Als Ergebnis zeigte die Simulation, dass die Planeten des Systems Wasserwelten sind. Die dem Stern TRAPPIST-1b und TRAPPIST-1c am nächsten gelegenen sind wahrscheinlich 10% Wasser, und die äußeren TRAPPIST-1f und TRAPPIST-1g sind 50%. Wenn dies zutrifft, ist die Wahrscheinlichkeit, Leben im System zu finden, sehr gering. Zum Vergleich: Auf der Erde beträgt die Wassermasse nur 0,2% der Gesamtmasse des Planeten.
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„Ohne eine offene Oberfläche werden wichtige geochemische Kreisläufe, einschließlich der Versorgung der Ozeanreservoire mit Kohlenstoff und Phosphor durch kontinentale Verwitterung, nicht verfügbar sein. Die enorme Menge an Wasser und sein Druck auf den Erdmantel werden tatsächlich zu einem Hindernis für wichtige geologische Prozesse, die zur Entwicklung des Lebens beitragen könnten “, erklärte Cayman Anteborn.
Die neue Studie beleuchtet auch die Entstehung und Entwicklung des TRAPPIST-1-Systems. Alle sieben Planeten liegen derzeit innerhalb der ehemaligen "Schneegrenze", außerhalb derer während der Ära der Bildung von Welten Wasser gefroren war. Die Ergebnisse legen jedoch nahe, dass sich die drei äußeren Planeten tatsächlich außerhalb dieser Grenze gebildet haben und im Laufe der Zeit nach innen gewandert sind.
Eine künstlerische Darstellung einer Schneegrenze. Bildnachweis: ESO.
Insgesamt legt die Studie nahe, dass Rotzwergsysteme wie TRAPPIST-1 nicht als Miniaturversionen unseres eigenen Sonnensystems angesehen werden sollten, da sich ihre Planeten auf leicht unterschiedliche Weise und auf unterschiedlichen Zeitskalen bilden können.
Roman Zakharov
