Magnetische Induktion lässt Planeten schmelzen

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Vermeintlich erdähnliche Planeten um Zwergsterne sind möglicherweise tatsächlich Gluthöllen mit extremem Vulkanismus und Magmaozeanen auf der Oberfläche. Darauf deutet die Analyse eines Forscherteams aus Österreich, Deutschland und Russland hin. Das Magnetfeld des Zentralsterns eines solchen Planeten könnte demnach per Induktion den Planeten so aufheizen, dass sein Mantel schmilzt. Damit wäre ein solcher Planet trotz seiner Lage in der lebensfreundlichen Zone des Sterns vermutlich nicht für die Entstehung von Leben geeignet, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Zwergsterne mit kleiner Masse sind im Kosmos besonders häufig und werden oft von gut nachweisbaren Gesteinsplaneten umkreist“, schreiben Kristina Kislyakova von der Universität Wien und ihre Kollegen. Viele dieser Gesteinsplaneten ziehen ihre Bahn innerhalb der lebensfreundlichen Zone – definiert als der Bereich, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich ist. Gesteinsplaneten von Zwergsternen stehen deshalb bei der Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems besonders im Visier der Astronomen. Aufgrund der geringen Masse der Zwergsterne liegt diese Zone sehr viel näher am Stern als etwa bei unserer Sonne.

Allerdings besitzen Zwergsterne oft starke Magnetfelder, die zu heftigen Strahlungsausbrüchen führen und so die Bedingungen für die Entstehung von Leben auf solchen Planeten ebenso beeinträchtigen können wie die gebundene Rotation aufgrund der engen Umlaufbahnen: Die Planeten weisen ihrem Stern oft stets die gleiche Seite zu, was zu extremen Bedingungen in einer etwaigen Atmosphäre führen würde.

Kislyakova und ihre Kollegen weisen jetzt auf einen weiteren Effekt hin, der die Bedingungen für die Entstehung von Leben auf solchen Planeten verschlechtern könnte: die magnetische Induktion. Als Beispiel wählen die Forscher das System TRAPPIST-1. Der etwa 40 Lichtjahre entfernte Stern wird von mindestens sieben Planeten umkreist, von denen sich drei möglicherweise in der lebensfreundlichen Zone befinden. Die Analyse von Kislyakova und ihrem Team zeigt nun jedoch, dass diese Planeten durch die magnetische Induktion so aufgeheizt werden könnten, dass ihr Mantel schmilzt. Extremer Vulkanismus und die Bildung von Magmaozeanen auf der Oberfläche wären die Folge.

Voraussetzung für dieses Szenario ist allerdings, dass die magnetische Achse gegen die Rotationsachse des Sterns geneigt ist. Nur dann schwankt das Magnetfeld im Bereich der Planeten und kann auf diese Weise aufheizende Ströme induzieren. „Es gibt eine Reihe von Beobachtungen, die auf eine solche Neigung des Magnetfelds bei Zwergsternen hinweisen“, erläutert Kislyakova. Allerdings handelt es sich dabei bislang nur um Messungen bei einigen wenigen Objekten. Auch bei TRAPPIST-1 ist die genaue Lage des Magnetfelds bislang nicht bekannt. Erst systematische Untersuchungen der Magnetfelder von Zwergsternen können also zeigen, ob die magnetische Induktion eine wichtige Rolle für deren Planeten spielt.

Quelle: dx.doi.org/10.1038/s41550-017-0284-0

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