Spekulationen über Wasserwelten in habitablen Zonen

Von Paul Gilster; Original: Speculations on Habitable Zone Waterworlds, erschienen am 26. April 2017 auf Centauri Dreams („Imagining and Planning Interstellar Exploration“).

Übersetzt von Cernunnos

Was soll man von Fergus Simpsons neuem Artikel über Wasserwelten halten, der behauptet, daß die meisten Planeten in habitablen Zonen von diesem Typ sind? Falls solche Welten häufig sind, könnten wir herausfinden, daß die meisten Planeten in den habitablen Zonen ihrer Sterne zur Entwicklung von Leben fähig sind, aber mit geringer Wahrscheinlichkeit technologische Zivilisationen beherbergen. Eine Erklärung für das sogenannte „Fermi-Paradox“? Möglicherweise, aber es gibt alle möglichen Dinge, die erklären könnten, warum wir keine anderen Zivilisationen sehen, die meisten davon werden von Stephen Webb in seinem Buch If the Universe Is Teeming with Aliens … Where Is Everybody? (2. Ausgabe, Springer 2015) behandelt, das 75 Lösungen für das Problem anbietet.

Simpson (Universität von Barcelona) legt seine These auf den Seiten von Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dar und argumentiert, daß das Gleichgewicht, das von einer Planetenoberfläche mit großen Mengen von Land wie auch Wasser gehalten wird, empfindlich ist. Die Bayes’sche statistische Analyse des Autors deutet darauf hin, daß die meisten Planeten entweder von Wasser oder Land dominiert werden, am wahrscheinlichsten von Wasser. Die Erde könnte also eine Art Ausreißer sein, während die meisten Planeten zu über 90 Prozent von Wasser bedeckt werden.

Kontinente auf anderen bewohnbaren Welten könnten damit zu kämpfen haben, über das Meeresniveau zu kommen, wie der Großteil Europas in dieser Illustration, die die Erde mit einer geschätzten 80%igen Bedeckung durch Ozeane darstellt. Bild von Antartis / Depositphotos.com.

Die Unwahrscheinlichkeit, daß ein Planet ein Gleichgewicht wie das der Erde bewahrt, gibt dem Artikel seine Ausrichtung. Simpson gibt ein pädagogisches Beispiel für den Bayes’schen Ansatz:

…stellen Sie sich vor, sie betrachten die Arbeitsplatte einer Küche und bemerken ein paar verschüttete Kaffeekörnchen. Eines dieser Körnchen, ein beliebig ausgewähltes, liegt innerhalb von 0,1 mm vom Rand der 600 mm breiten Arbeitsplatte entfernt. Diese Nähe könnte natürlich völlig zufällig sein. Aber es ist viel wahrscheinlicher, daß der Großteil der Körnchen auf den Boden gefallen ist und daß das, was Sie sehen, bloß das Schwanzende der Verteilung ist.

Befindet sich der Planet Erde am Schwanzende der Verteilung? Wir haben nicht genug Daten über Exoplaneten, um das zu wissen. Aber das statistische Modell hier beachtet, was wir in unserer Erforschung des äußeren Sonnensystems gelernt haben. Denken Sie an Titan, wo Stanley Dermott und Carl Sagan 1995 vorhersagten, daß der Umstand, daß die Umlaufbahn des Mondes nicht durch ozeanische Gezeiteneffekte kreisförmig gemacht wurde, auf eine weitgehend trockene Oberfläche anstelle einer von einem ausgedehnten Ozean bedeckten Oberfläche hindeutete. Wir wissen jetzt, daß das Duo recht hatte: Titans flüssige Kohlenwasserstoffe machen etwa 1 Prozent der Gesamtoberfläche aus.

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Ein Planet von Proxima Centauri

Diese Weitwinkelaufnahme zeigt die Milchstraße, wie sie sich über den Südhimmel erstreckt. Der schöne Carina-Nebel (NGC 3372) ist rechts im Bild rotglühend zu sehen. In der Bildmitte befindet sich das Sternbild Crux (das Kreuz des Südens). Der helle gelbweiße Stern links im Bild ist Alpha Centauri, in Wirklichkeit dein System aus drei Sternen in einer Entfernung von etwa 4,4 Lichtjahren von der Erde. Der Stern Alpha Centauri C, Proxima Centauri, ist der dem Sonnensystem nächste Stern.

Diese Weitwinkelaufnahme zeigt die Milchstraße, wie sie sich über den Südhimmel erstreckt. Der schöne Carina-Nebel (NGC 3372) ist rechts im Bild rotglühend zu sehen. In der Bildmitte befindet sich das Sternbild Crux (das Kreuz des Südens). Der helle gelbweiße Stern links im Bild ist Alpha Centauri, in Wirklichkeit dein System aus drei Sternen in einer Entfernung von etwa 4,4 Lichtjahren von der Erde. Der Stern Alpha Centauri C, Proxima Centauri, ist der dem Sonnensystem nächste Stern.

Von Paul Gilster; Original Proxima Centauri Planet, erschienen am 24. August 2016 auf Centauri Dreams („Imagining and Planning Interstellar Exploration“).

Übersetzt von Cernunnos

Ein Planet in der bewohnbaren Zone um Proxima Centauri? Die Aussicht überwältigt die Phantasie, aber andererseits habe ich den Großteil meines Lebens über genau diese Art von Planet nachgedacht. Proxima Centauri ist immerhin der unserer eigenen Sonne nächste Stern, etwa 1500 Astronomische Einheiten von Alpha Centauris Hauptsternen entfernt (obwohl man glaubt, daß er sich mit diesem System bewegt). Als schwacher roter Zwerg wurde Proxima erst 1915 entdeckt, schlug aber schnell die Phantasie von Science-Fiction-Autoren in den Bann, die darüber nachdachten, was es um solch einen Stern geben könnte. Murray Leinsters Geschichte „Proxima Centauri“ (1935) ist eine rasselnde, polternde Geschichte, aber sie beschwört immer noch ein wenig von der Magie einer der frühesten fiktiven interstellaren Reisen herauf.

In jüngerer Zeit hat Stephen Baxter Proxima Centauri b in seiner Darstellung eines Planeten namens Per Ardua mit gerade etwas über einer Erdmasse in der habitablen Zone ziemlich genau getroffen – dieser kam in Baxters Roman Proxima von 2015 vor. Baxters Planet befand sich in einer Entfernung von 0,04 AE und war ein bißchen massereicher als die Erde; das echte Ding ist 0,05 AE von Proxima entfernt und hat 1,3 Erdmassen. Ich würde das eine sehr saubere Arbeit nennen. Baxter bemerkte auch mit beträchtlicher Berechtigung, daß es, wenn wir einen wahrlich bewohnbaren Planeten in dem unseren eigenen System allernächsten Sternsystem finden, bedeuten würde, daß solche Planeten recht häufig sind.

Dieses Bild vom Himmel um den hellen Stern Alpha Centauri AB zeigt auch den viel schwächeren roten Zwergstern Proxima Centauri, den unserem Sonnensystem nächsten Stern. Das Bild wurde aus Bildern geschaffen, die einen Teil der Digitized Sky Survey 2 bilden. Der blaue Halo um Alpha Centauri AB ist ein Artefakt des fotografischen Prozesses, der Stern ist in Wirklichkeit blaßgelb in einer Farbe wie die Sonne.

Dieses Bild vom Himmel um den hellen Stern Alpha Centauri AB zeigt auch den viel schwächeren roten Zwergstern Proxima Centauri, den unserem Sonnensystem nächsten Stern. Das Bild wurde aus Bildern geschaffen, die einen Teil der Digitized Sky Survey 2 bilden. Der blaue Halo um Alpha Centauri AB ist ein Artefakt des fotografischen Prozesses, der Stern ist in Wirklichkeit blaßgelb in einer Farbe wie die Sonne.

Nachdem ich diese ganze Woche bei Tagungen von Breakthrough Starshot gewesen bin, freut es mich zu sehen, daß wir nun ein potentielles Ziel haben; d. h., einen wirklichen statt eines angenommenen Planeten um einen der Sterne in dem System, das unserem am nächsten ist. Die Auffindung von Proximas Planeten ist ein langer Prozeß gewesen, bis wir zu der Art von Messungen kamen, die seine Anwesenheit enthüllen können. Bis jetzt haben wir größere Planeten auf verschiedenen Arten von Umlaufbahnen um Proxima ausgeschlossen, aber die Aussicht auf etwas Erdgroßes in der habitablen Zone blieb offen. Ich beeile mich hinzuzufügen, daß Breakthrough Starshot bis jetzt keine Entscheidungen über das Ziel getroffen hat, aber es ist klar, daß Proxima b ein vorrangiger Bewerber sein wird.

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