Eine Illustration zeigt einen Planeten, der einen gewaltigen roten Zwergstern umkreist und dessen Atmosphäre (und Bewohnbarkeit) entfernt wurde (Bildnachweis: Robert Lea (erstellt mit Canva)/ NASA)
Die häufigsten Sterne in der Milchstraße sind möglicherweise noch weniger lebensfreundlich als bisher angenommen.
Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass rote Zwergsterne, d. h. Sterne, die kleiner und weniger massereich sind als die Sonne, ihre Planeten mit intensiver ultravioletter (UV-)Strahlung bestrahlen können, die ihre potenzielle Bewohnbarkeit stark einschränkt.
Ein Team von Wissenschaftlern kam zu dieser Schlussfolgerung, indem es Daten analysierte, die von der inzwischen stillgelegten NASA-Mission Galaxy Evolution Explorer (GALEX) gesammelt wurden. GALEX wurde im April 2003 gestartet und hat das Universum im UV-Licht gescannt und nach Flares von etwa 300.000 nahen Sternen gesucht, bis es 2013 abgeschaltet wurde.
Diese Untersuchung zeigt, dass diese schädlichen Flares häufiger vorkommen als vermutet, sagen die Forscher. „Bisher ging man davon aus, dass nur wenige Sterne genügend UV-Strahlung durch Flares erzeugen, um die Bewohnbarkeit von Planeten zu beeinflussen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass viel mehr Sterne diese Fähigkeit haben könnten“, sagte die Leiterin des Teams und Forscherin der University of Cambridge, Vera Berger, in einer Erklärung.
Das Team verarbeitete die Archivdaten von GALEX mit modernen Computertechniken, was zu völlig neuen Erkenntnissen über Rote Zwerge führte.
„Die Kombination von moderner Computerleistung mit Gigabytes von jahrzehntealten Beobachtungen ermöglichte uns die Suche nach Flares bei abertausenden von nahen Sternen“, sagte Teammitglied Michael Tucker von der Ohio State University.
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Eine Illustration des Galaxy Evolution Explorer wurde am 28. April 2003 gestartet. (Bildnachweis: Konzept des Künstlers für den Galaxy Evolution Explorer)
Wissenschaftler wussten bereits, dass hochenergetisches Licht in Form von UV-Strahlung eines Sterns auf verschiedene Weise tödlich für das Leben sein kann. Dazu gehören das Abtragen der Atmosphäre eines Planeten und das Aufbrechen komplexer Moleküle, die die Bausteine der Biologie bilden.
Diese neuen Forschungsergebnisse stellen unser Wissen über die Bewohnbarkeit extrasolarer Planeten oder „Exoplaneten“ in Frage, da sie darauf hindeuten, dass die derzeitigen Modelle für Sterneneruptionen das Risiko heruntergespielt haben. Das Team fand heraus, dass die Fern-UV-Emissionen von Fackeln etwa drei- bis 12-mal so energiereich sind wie erwartet.
„Eine Veränderung um das Dreifache entspricht dem Unterschied in der UV-Strahlung im Sommer zwischen Anchorage, Alaska, und Honolulu, wo ungeschützte Haut in weniger als 10 Minuten einen Sonnenbrand bekommen kann“, sagte Teammitglied Benjamin J. Shappee von der Universität von Hawaii.
Eine Illustration eines Planeten in der Umlaufbahn um einen roten Zwergstern, der seine Atmosphäre verliert. (Bildnachweis: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI))
„Diese Studie hat das Bild der Umgebung von Sternen, die weniger massereich sind als unsere Sonne und die außerhalb von Flares nur sehr wenig UV-Licht aussenden, verändert“, sagt Jason Hinkle, Doktorand an der Universität von Hawai’i, Mitglied des Teams.
Das Team ist sich derzeit nicht sicher, was die Ursache für die besonders starken UV-Emissionen der Fackeln ist, aber sie glauben, dass sie auf bestimmte Wellenlängen des Lichts konzentriert sein könnten. Da Elemente Licht bei charakteristischen Wellenlängen absorbieren und emittieren, könnte dies ein Hinweis auf das Vorhandensein von Kohlenstoff- und Stickstoffatomen sein.
Berger sagte, dass mehr Daten von Weltraumteleskopen benötigt werden, bevor die Quelle der UV-Emissionen in diesen Roten Zwergen identifiziert werden kann.
„Unsere Arbeit wirft ein Schlaglicht auf die Notwendigkeit, die Auswirkungen von stellaren Flares auf exoplanetare Umgebungen weiter zu erforschen“, schloss er. „Der Einsatz von Weltraumteleskopen zur Gewinnung von UV-Spektren von Sternen wird für ein besseres Verständnis der Ursprünge dieser Emission entscheidend sein.“
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
