Exomonde als Kandidaten für außerirdisches Leben

Potsdam/Washington (USA) – Rund 850 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems sind bislang bekannt, jedoch handelt es sich dabei fast ausschließlich um unbewohnbare Gasriesen. Das Weltraumteleskop Kepler ist deshalb auf der Suche nach Monden um diese Planeten. Ein Forscherduo hat nun berechnet, welche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit auf einem sogenannten Exomond Leben entstehen kann. Wie sie in der Zeitschrift „Astrobiology“ berichten, sind gerade die Monde um große Gasplaneten interessante Kandidaten.

Damit der Mond bewohnbar ist, muss er gemeinsam mit seinem Planeten in der habitablen Zone des Sterns liegen, den das System umkreist. Außerdem haben René Heller vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und Rory Barnes von der Universität Washington in den USA ermittelt, dass die Wahrscheinlichkeit für Leben bei erdgroßen Monden um jupiterähnlichen Gasriesen am größten ist. Sie sollten außerdem um einen Stern mit geringer Masse kreisen. Bei dieser Kombination stehen die Chancen für ein stabiles Klima auf dem Exomond am besten, da unter anderem die Einstrahlung des Sterns während eines Jahres weitgehend gleich bleibt.

Für die Masse des Mondes ermittelten Heller und Barnes eines Mindestwert von etwa einem Viertel der Erdmasse. Dann könnte der Mond ein eigenes Magnetfeld besitzen, ähnlich wie Merkur und der Jupiter-Mond Ganymed in unserem Sonnensystem. Auch die Existenz einer Atmosphäre sowie tektonische Aktivität wären möglich. Beide Aspekte hängen eng mit der Existenz von Leben auf der Erde zusammen, die Plattentektonik ist zum Beispiel ein wichtiger Teil des Kohlenstoffkreislaufs. Andererseits sollte die Masse des Exomonds nicht viel größer sein als zwei Erdmassen, da sonst der Druck im Inneren zu groß wird und kein Hitzetransport durch flüssiges Gestein und Metall mehr stattfindet. Dieser Fluss ist die Voraussetzung dafür, dass überhaupt ein Magnetfeld entsteht.

Weiterhin haben die beiden Forscher die Gezeitenheizung in ihre Berechnungen miteinbezogen. Die Gezeiten eines nahen Planeten verformen seinen Mond, bei starker Deformation heizt sich der Begleiter durch die Reibungskräfte in seinem Inneren auf. Der Mond darf sich also nicht zu nah an seinem Planeten befinden, sonst würde die Gezeitenheizung einen Treibhauseffekt verursachen, der die Atmosphäre zerstört. Bei den kürzlich entdeckten Exoplaneten Kepler-22b und KOI211.01 würde das bedeuten, dass ein bewohnbarer Begleiter mindestens zehn Planetenradien entfernt sein müsste. Auch der Lichteinfall auf einem Exomond ist ausschlaggebend für mögliches Leben: Der Begleiter wird sowohl vom Stern bestrahlt als auch durch die Reflektionen des Planeten. Da Exomonde genau wie der Erdmond ihrem Planeten stets dieselbe Seite zuwenden, könnte die Einstrahlung eines jupitergroßen Körpers die Nächte auf der zugewandten Seite taghell machen, während die abgewandte Seite zeitweise gar kein Licht empfängt.

Seit 2012 läuft die erste exklusive Kampagne zur Suche nach Exomonden mit dem NASA-Weltraumteleskop Kepler. Mit seiner extrem hohen Empfindlichkeit kann das Teleskop prinzipiell erdgroße Monde um Gasriesen aufspüren. Heller und Barnes schätzen sogar, dass die Entdeckung von Monden mit nur zwanzig Prozent der Erdmasse möglich wäre.