Das starke Magnetfeld des TRAPPIST-1-Sterns erwärmt das Innere von vier der sieben Planeten in seinem System so sehr, dass dort kein komplexes Leben möglich ist - nur drei äußere Exoplaneten können bewohnt werden.
Forscher aus Europa und Russland haben die Wirkung des gemessenen Magnetfelds des TRAPPIST-1-Sterns auf seine Planeten berechnet. Sie fanden heraus, dass die vier Körper, die der Leuchte am nächsten liegen, entweder mit Lava-Ozeanen bedeckt sind oder eine starke vulkanische Aktivität aufweisen. Dies geschieht aufgrund der Erwärmung der Planeten durch elektromagnetische Induktion von ihrem Stern - ein Mechanismus, der im Sonnensystem fehlt. Ein verwandter Artikel wurde in Nature Astronomy veröffentlicht.
Am 22. Februar 2017 kündigte eine internationale Gruppe von Astronomen auf einer sensationellen Pressekonferenz bei der NASA die Entdeckung eines Systems von sieben erdähnlichen Planeten in der Nähe des ultrakalten roten Zwergs TRAPPIST-1 an, der nur 39,5 Lichtjahre entfernt liegt. Laut Wissenschaftlern sind alle sieben Planeten nahe an der Erde, und drei von ihnen liegen in der bewohnbaren Zone und haben möglicherweise Ozeane. Diese drei Planeten erhalten von ihrer Leuchte ungefähr die gleiche Wärmemenge wie unser Planet.
Schematische Darstellung des TRAPPIST-1-Systems.
Die Autoren der neuen Arbeit berechneten die Wirkung des gemessenen Magnetfelds TRAPPIST-1 (600 Gauß) auf die inneren geschmolzenen Teile der Planeten TRAPPIST-1b, c, d und e. Dabei gingen sie davon aus, dass die Zusammensetzung dieser Planeten der der Erde nahe kommt. Und die Abweichung des Magnetpols von der Rotationsachse für einen Stern in diesem System liegt nahe bei 60 Grad.
Es stellte sich heraus, dass die vier Planeten, die dem Stern am nächsten liegen, durch elektromagnetische Induktion ernsthaft erwärmt werden müssen, was nach dem gleichen Prinzip wie der Induktionsherd der Erde funktioniert. Aufgrund von Änderungen des Magnetfelds, das auf die Planeten wirkt, wenn sie sich relativ zum Stern drehen, sollte im Mantel ein Wirbelstrom entstehen, der sie von innen erwärmt.
Das Heizniveau sollte so sein, dass diese vier Körper entweder mit Lava-Ozeanen bedeckt sind oder durch die intensivsten Vulkanausbrüche erschüttert werden. Im letzteren Fall kann ihre Atmosphäre mit Kohlendioxid übersättigt sein, was zu einer Erhöhung des Treibhauseffekts und einer Überhitzung der Oberfläche gemäß dem Venus-Szenario führt. Der Planet TRAPPIST-1e befindet sich formal in der bewohnbaren Zone, aber wenn die Schätzungen der Autoren korrekt sind, ist er für ein komplexes Leben praktisch ungeeignet.
Es sollte beachtet werden, dass es im TRAPPIST-1-System drei weitere äußere Planeten gibt, die sich ebenfalls in der bewohnbaren Zone befinden (die äußere - wenn es eine dichte Atmosphäre gibt). Der Einfluss des Magnetfeldes des Sterns (600 Gauß) trifft auf diese Planeten praktisch nicht zu, da sie zu weit vom Stern entfernt sind. Im Sonnensystem ist das Magnetfeld des Sterns schwächer und der Abstand zu den Planeten größer als in TRAPPIST-1. Daher spielt ein solcher Mechanismus hier eine vernachlässigbare Rolle. Aufgrund seiner Abwesenheit in unserem System haben Astronomen nicht einmal daran gedacht, dass ein solches Phänomen existiert und die Planeten in der Nähe anderer Sterne irgendwie beeinflussen kann.
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Vergleich der Skalen des Sonnensystems und des TRAPPIST-1-Systems
Die Forscher stellen fest, dass wenn die Planeten im TRAPPIST-1-System eine normale Plattentektonik aufweisen, ihr Mantel effizienter gekühlt werden kann als in dem von ihnen gebauten Modell. Derzeit glauben die meisten Wissenschaftler jedoch, dass Planeten in der Nähe des Sterns ebenso wie TRAPPIST-1b, c, d und e keine Plattentektonik haben sollten.
Die Plattentektonik ist ein typischer Mechanismus zur Oberflächenerneuerung für die Erde. Leichte kontinentale Kruste schwimmt auf der Oberfläche eines dichteren Mantels, bis eine Platte auf eine andere trifft und sie mit ihrem Gewicht zu versenken beginnt. Nach dem Eintauchen in den Mantel schmilzt die alte Platte, und im Laufe der Zeit bildet sich eine neue Platte, deren leichteste Bestandteile nach oben steigen. Auf anderen Planeten des Sonnensystems fehlt die Plattentektonik, obwohl die Gründe dafür nicht ganz klar sind. Es gibt noch keine Daten darüber, wie häufig Tektonik für Exoplaneten ist. Auf der Erde hilft es, das Kohlendioxid in der Atmosphäre zu regulieren und dadurch ein relativ stabiles Klima auf dem Planeten aufrechtzuerhalten.
IVAN ORTEGA
