Wissenschaft

Wie viele bewohnbare Planeten gibt es in der Milchstraße?

Eine der tiefsten Fragen, die wir über unser Universum stellen können, ist, ob das Leben „da draußen“ existiert oder nicht. Im Volksmund fragen sich viele Menschen, ob „sie“ unseren Planeten besucht haben? Das sind gute Fragen, aber bevor Wissenschaftler diese beantworten können, müssen sie nach Welten suchen, in denen Leben existieren könnte.

Das Kepler-Teleskop der NASA ist ein Instrument zur Planetenjagd, das speziell für die Suche nach Welten entwickelt wurde, die entfernte Sterne umkreisen. Während seiner Hauptmission entdeckte es Tausende möglicher Welten „da draußen“ und zeigte Astronomen, dass Planeten in unserer Galaxie weit verbreitet sind. Bedeutet das jedoch, dass einer von ihnen tatsächlich bewohnbar ist? Oder noch besser, dass Leben tatsächlich auf ihren Oberflächen existiert?

Dieses Bild des Kepler-Weltraumteleskops zeigt unsere Position in der Galaxie und den Zielbereich, mit dem das Teleskop extrasolare Planeten in 3.000 Lichtjahren Weltraum durchsucht hat. Der kleine blaue Kreis auf der Erde zeigt das ungefähre Ausmaß, in dem unsere Radio-, Fernseh- und Telekommunikationssignale in etwas mehr als einem Jahrhundert seit der ersten Verwendung des Radios angekommen sind. Galaxienmalerei von Jon Lomberg. NASA / Kepler

 

Planetenkandidaten

Während die Datenanalyse noch läuft, haben die Ergebnisse der Kepler-Mission Tausende von Planetenkandidaten enthüllt. Mehr als dreitausend wurden als Planeten bestätigt, und einige von ihnen umkreisen ihren Wirtsstern in der sogenannten „bewohnbaren Zone“. Das ist eine Region um den Stern, in der flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines felsigen Planeten existieren könnte.

Die Zahlen sind ermutigend, spiegeln aber nur einen kleinen Teil des Himmels wider. Das liegt daran, dass Kepler nicht die gesamte Galaxie, sondern nur ein Vierhundertstel des Himmels überblickte. Und selbst dann zeigen seine Daten nur einen kleinen Teil der Planeten an, die möglicherweise in der gesamten Galaxie existieren könnten.

Wenn zusätzliche Daten gesammelt und analysiert werden, steigt die Anzahl der Kandidaten. Die Extrapolation auf den Rest der Galaxie geht davon aus, dass die Milchstraße mehr als 50 Milliarden Planeten enthalten könnte, von denen sich 500 Millionen in den bewohnbaren Zonen ihrer Sterne befinden könnten. Das sind viele Planeten, die es zu entdecken gilt!

Und das ist natürlich nur für unsere eigene Galaxie. Es gibt Milliarden über Milliarden mehr Galaxien im Universum. Leider sind sie so weit weg, dass es unwahrscheinlich ist, dass wir jemals wissen werden, ob Leben in ihnen existiert. Wenn jedoch die Bedingungen für das Leben in unserer Nachbarschaft des Kosmos reif wären, stehen die Chancen gut, dass dies bei genügend Material und Zeit anderswo geschehen kann.

Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass diese Zahlen mit einem Körnchen Salz eingenommen werden müssen. Nicht alle Sterne sind gleich und die meisten Sterne in unserer Galaxie existieren in Regionen, die für das Leben möglicherweise unwirtlich sind.

 

Planeten in der „Galactic Habitable Zone“ finden

Wenn sich Wissenschaftler mit den Worten „bewohnbare Zone“ befassen, beziehen sie sich normalerweise auf eine Raumregion um einen Stern, in der ein Planet flüssiges Wasser aufnehmen kann, was bedeutet, dass der Planet weder zu heiß noch zu kalt ist. Es muss aber auch die erforderliche Mischung aus schweren Elementen und Verbindungen enthalten, um die notwendigen Bausteine ​​für das Leben bereitzustellen.

Ein Planet, der einen solchen „Goldlöckchen-Punkt“ einnimmt, der „genau richtig“ ist, muss auch frei von der Bombardierung übermäßiger Mengen sehr energiereicher Strahlung (dh Röntgen- und Gammastrahlen. sein. Diese würden die Entwicklung selbst grundlegender Lebensformen wie Mikroben ernsthaft behindern. Darüber hinaus sollte sich der Planet wahrscheinlich nicht in einer von Sternen überfüllten Region befinden, da Gravitationseffekte verhindern können, dass die Bedingungen dem Leben förderlich sind. Das ist der Grund, warum es nicht sehr wahrscheinlich ist, dass es zum Beispiel Welten im Herzen von Kugelsternhaufen gibt.

Der Platz eines Planeten in der Galaxie kann auch seine Fähigkeit beeinträchtigen, Leben einzudämmen. Um die Bedingung für schwere Elemente zu erfüllen, sollte sich eine Welt relativ nahe am galaktischen Zentrum befinden (dh nicht nahe am Rand der Galaxie). Die inneren Teile der Galaxie könnten jedoch durchaus mit supermassiven Sternen besiedelt sein, die kurz vor dem Tod stehen. Aufgrund der energiereichen Strahlung von nahezu kontinuierlichen Supernovae könnte diese Region für Planeten mit Leben gefährlich sein.

 

Die galaktische bewohnbare Zone

Wo bleibt also die Suche nach dem Leben? Die Spiralarme sind ein guter Anfang, aber sie können von vielen zu Supernova neigenden Sternen oder Gas- und Staubwolken bevölkert werden, in denen sich neue Sterne bilden. Damit bleiben die Bereiche zwischen den Spiralarmen, die mehr als ein Drittel des Weges nach außen, aber nicht zu nahe am Rand liegen.

Das Konzept eines Künstlers, wie unsere Galaxie von außen aussieht. Beachten Sie die Leiste in der Mitte und die beiden Hauptarme sowie die kleineren. NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Verletzt

Einige Schätzungen gehen davon aus, dass diese „Galactic Habitable Zone“ weniger als 10% der Galaxie ausmacht. Darüber hinaus ist diese Region nach eigener Entschlossenheit ausgesprochen sternarm; Die meisten Galaxiensterne in der Ebene befinden sich in der Ausbuchtung (dem inneren Drittel der Galaxie) und in den Armen. Wir haben also möglicherweise nur noch 1% der Sterne der Galaxie, die lebenstragende Planeten unterstützen können. Und es kann weniger als das sein, viel weniger.

 

Wie wahrscheinlich ist das Leben in unserer Galaxie?

Dies bringt uns natürlich zurück zu Drakes Gleichung. einem etwas spekulativen und dennoch unterhaltsamen Werkzeug zur Schätzung der Anzahl außerirdischer Zivilisationen in unserer Galaxie. Die allererste Zahl, auf der die Gleichung basiert, ist einfach die Sternentstehungsrate unserer Galaxie. Es wird jedoch nicht berücksichtigt, wo sich diese Sterne bilden. Dies ist ein wichtiges Element, wenn man bedenkt, dass die meisten neugeborenen Sterne außerhalb der bewohnbaren Zone leben.

Plötzlich scheint der Reichtum an Sternen und damit potenziellen Planeten in unserer Galaxie angesichts des Potenzials für das Leben eher gering zu sein. Was bedeutet das für unsere Suche nach dem Leben? Nun, es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass, so schwierig es auch erscheinen mag, dass das Leben auftaucht, dies mindestens einmal in dieser Galaxie geschah. Es besteht also immer noch die Hoffnung, dass dies anderswo geschehen könnte und ist. Wir müssen es nur finden.

Bearbeitet und aktualisiert von Carolyn Collins Petersen.

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