16.11.2018

Kometen als Wasserträger

Simulationen zeigen, wie viel Wasser auf dem Exoplanaten Proxima Centauri b vorhanden sein könnte.

Erst 2016 haben Wissen­schafter mit Proxima Centauri b den der Erde nächst­gelegenen und potenziell bewohnbaren Exo­planeten entdeckt. Sogleich stellte sich die grund­legende Frage, ob dieser auch ausreichend Wasser auf seiner Oberfläche besitzt, dass dort Leben existieren könnte. Ein Forschungs­team der Universität Wien und der Univer­sität Abu Dhabi hat nun mit Hilfe von Simu­lationen herausgefunden, dass dazu aufgrund der starken Strahlungs­ausbrüche der Sonne die Eis­ressourcen auf Kometen notwendig wären.

Abb.: Mit der Entdeckung Proxima Centauri b stellte sich sogleich die Frage, ob Leben auf dem Planeten möglich wäre. (Bild: M. Kornmesser, ESO)

Der rote Zwergstern Proxima Centauri – ein Teil des Alpha-Centauri-Dreifach­sternsystems – ist der sonnen­nächste Stern, der einen erdähnlichen Planeten in seiner potenziell bewohnbaren Zone beherbergt. In habi­tablen Zonen ist die Energie­einstrahlung des jeweiligen Zentral­gestirns gerade so groß, dass flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existieren könnte. Im Sternbild des Centauren gelegen, ist Proxima nur rund vier Lichtjahre von der Sonne entfernt und weist nur zwölf Prozent der Masse unserer Sonne auf. Es handelt sich jedoch um einen sehr aktiven Stern mit phasenweise starken Strahlungs­ausbrüchen. Sein planetarer Begleiter wurde erst 2016 entdeckt und wird als Proxima Centauri b (PCb) bezeichnet. Die Entdeckung hat weltweit für großes Aufsehen gesorgt und gleichzeitig die Frage aufgeworfen, wieviel Wasser tatsächlich auf seiner Oberfläche vorhanden sein könnte. Aufgrund der Strahlungs­ausbrüche könnte auf der Planeten­oberfläche Wasser­mangel herrschen. Damit der Planet also bewohnbar sein könnte, wären wohl auf Kometen liegende Eis­ressourcen notwendig, um genug Wasser nach PCb zu trans­portieren.

Kometen sind nach heutigem Wissensstand eine wesent­liche Quelle von Wasser auf Planeten­oberflächen. Mittels dynamischer Wanderungen der Himmels­körper kommt es zu einem Wasser­transport in Sternen­systemen. Das Forscher­team hat nun die nahen Begeg­nungen sowie Kolli­sionen mit dem Planeten simuliert, die für die Untersuchung des Wasser­transports wichtig sind. Die Computer­modelle berück­sichtigten dabei auch einen möglichen zweiten Planeten um Proxima sowie den Einfluss des Doppel­sterns Alpha Centauri, zu dem Proxima als dritte Komponente gehört.

„Wir konnten zeigen, dass die Kometen­einschläge auf Proxima Centauri b über einen Zeitraum von zwei Millionen Jahren eine Masse von bis zu dreißig Erd­ozeanen an Wasser liefern können“, erklärt Richard Schwarz von der Univer­sität Wien. „Unsere Simu­lationen weisen darauf hin, dass ein möglicher Wasser­transport von einem kometen­reichen Gebiet nahe dem Planeten am effektivsten ist und dass die äußere Grenze für den Wasser­transport zwischen 100 und 200 astronomischen Einheiten liegt.“ Auf unser Sonnen­system übertragen, entspricht diese Entfernung etwa dem drei- bis sechsfachen Neptun­bahnradius.

Eine 2017 erschienene, beobachtungs­basierte Studie lieferte bereits unabhängige Hinweise auf die Existenz von Klein­körpern im inneren Bereich des Proxima-Systems. Es könnte sich dabei um Planetoiden oder um einen Teil jener Kometen handeln, die als Wasser­reservoir für Proximas Planeten in Frage kommen könnten.

Univ. Wien / JOL

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