Klimamodelle für einen (vielleicht) erdähnlichen Planeten

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Er ist der uns am nächsten gelegene erdähnliche Planet – und es könnte auf seiner Oberfläche sogar flüssiges Wasser geben. Das zeigen Klimamodelle für den Exoplaneten Proxima Centauri B, die ein Team von Meteorologen und Astronomen aus Großbritannien jetzt vorstellen. Die Forscher nutzten dazu das „Met Office Unified Model“, das seit Jahren bewährte Standardmodell des britischen meteorologischen Dienstes. Der Planet könne über einen weit größeren Bereich seiner Bahnparameter stabile und lebensfreundliche Bedingungen bieten, als bislang angenommen, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Astronomy & Astrophysics“.

„Wir haben mit unseren Klimamodellen eine Vielzahl unterschiedlicher Szenarios für die Bahnkonfiguration des Planeten untersucht“, erläutert Ian Boutle vom Met Office in Exeter. So hat das Team im Gegensatz zu früheren Forschungsarbeiten nicht nur Situationen betrachtet, in denen der Planet gebunden rotiert, seinem Zentralstern also stets die gleiche Seite zuwendet, sondern auch solche, die der Bewegung des sonnennächsten Planeten Merkur ähneln. Beim Merkur stehen Umlaufzeit und Rotationsdauer in einer 3:2-Resonanz. Zudem haben Boutle und seine Kollegen auch analysiert, wie sich die Exzentrizität der Bahn, also die Abweichung von der Kreisform, auf das Klima auswirkt.

Proxima Centauri B, entdeckt im August 2016, umkreist mit Proxima Centauri den uns mit einer Entfernung von 4,2 Lichtjahren am nächsten gelegenen Stern. Der Planet ist etwa so groß wie die Erde, aber vermutlich etwas massereicher. Zudem zieht er seine Bahn in einem Abstand von nur einem Zwanzigstel des Abstands Erde-Sonne. Doch da Proxima Centauri ein roter Zwergstern ist, liegt der Planet damit innerhalb der lebensfreundlichen Zone, in der die Oberflächentemperatur die Existenz von flüssigem Wasser ermöglichen könnte.

Ob es dort tatsächlich flüssiges Wasser – und damit vielleicht auch Leben – gibt, hängt allerdings von den genauen atmosphärischen und klimatischen Bedingungen ab. Die Modelle von Boutle und seinen Kollegen zeigen jetzt, dass selbst für eine gebundene Rotation Zonen mit flüssigem Wasser auf dem Planeten möglich wären. Erheblich günstiger wäre die Situation allerdings im Falle einer 3:2-Resonanz von Umlaufzeit und Rotation. Überraschend für die Forscher war, dass eine höhere Exzentrizität, also eine stärkere Abweichung der Bahnform von einem exakten Kreis, die Bedingungen auf der Oberfläche sogar noch lebensfreundlicher macht. Schon mit dem James Webb Space Telescope, dessen Start für Oktober 2018 geplant ist, könnte ein Blick in die Atmosphäre von Proxima Centauri B möglich sein – und damit auch die Frage beantwortet werden, ob der Planet tatsächlich lebensfreundlich ist oder nicht.

Quelle: arxiv.org/abs/10.1051/0004-6361/201630020

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