Ein Bild der stürmischen Südhalbkugel des Jupiter, aufgenommen von der Juno-Sonde. (NASA/JPL/MSSS/Gerald Eichstädt/Justin Cowart) Wir haben im gesamten Universum genau eine Welt, von der wir mit Sicherheit wissen, dass sie lebensfreundlich ist: unsere.
Wenn wir also nach bewohnbaren Planeten in anderen Planetensystemen außerhalb unserer eigenen Ecke der Galaxie suchen, nutzen wir oft die Erde als perfekte Vorlage.
Doch eine neue Studie hat ergeben, dass die Erde nicht so bewohnbar ist, wie sie sein könnte. Tatsächlich könnte es sogar noch lebenswerter sein, wenn Jupiter Die Umlaufbahn hat sich leicht verschoben.
Es ist eine wichtige Studie, weil t Es gibt viele bewegliche Teile und Bestandteile im Sonnensystem, und herauszufinden, welche zur Bewohnbarkeit der Erde beitragen, ist äußerst schwierig.
Es könnte uns auch helfen, besser zu verstehen, was eine bewohnbare Welt bewohnbar macht.
„Wenn Jupiters Position gleich bliebe, sich aber die Form seiner Umlaufbahn änderte, könnte dies tatsächlich die Bewohnbarkeit dieses Planeten erhöhen.“ sagt die Planetenforscherin Pam Vervoort der University of California, Riverside.
„Viele sind davon überzeugt, dass die Erde der Inbegriff eines bewohnbaren Planeten ist und dass jede Veränderung der Umlaufbahn des Jupiters, da er ein riesiger Planet ist, nur schlecht für die Erde sein könnte.“ Wir zeigen, dass beide Annahmen falsch sind.“
Die Ergebnisse haben auch Auswirkungen auf die Suche nach bewohnbaren Welten außerhalb des Sonnensystems, indem sie einen neuen Satz von Parametern liefern, anhand derer die potenzielle Bewohnbarkeit beurteilt werden kann.
Obwohl wir derzeit über keine Instrumente verfügen, mit denen wir die Bewohnbarkeit von Exoplaneten – Planeten, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen – schlüssig beurteilen können, haben Wissenschaftler eine Population von Welten gesammelt, die wir uns anhand mehrerer Merkmale genauer ansehen sollten .
Das erste ist, wo sich der Exoplanet im Verhältnis zu seinem Mutterstern befindet – er muss nicht so weit entfernt sein, dass flüssiges Wasser an der Oberfläche verdunsten würde, und auch nicht so weit entfernt, dass das Wasser gefrieren würde.
Das zweite ist die Größe und Masse des Exoplaneten – ist es wahrscheinlich, dass er steinig ist, wie die Erde? Venus , oder Mars ? Oder gasförmig wie Jupiter, Saturn oder Uranus?
Es scheint zunehmend, dass ein jupiterähnlicher Gasriese im selben System ein guter Indikator für die Bewohnbarkeit sein könnte. Aber es scheint einige Vorbehalte zu geben.
Im Jahr 2019 ist das internationale Forscherteam veröffentlichte eine Studie Darin zeigten sie anhand von Simulationen, dass eine Veränderung der Umlaufbahn des Jupiter sehr schnell das gesamte Sonnensystem instabil machen könnte.
Jetzt haben weitere Simulationen gezeigt, dass das Gegenteil der Fall sein kann, was dazu beitragen wird, die Reichweite der Umlaufbahnen von Gasriesen einzugrenzen, die die Bewohnbarkeit fördern oder behindern.
Die Studie basierte auf der Exzentrizität der Jupiterbahn – dem Grad, in dem diese Umlaufbahn verlängert und elliptisch ist.
Derzeit hat Jupiter nur eine sehr leicht elliptische Umlaufbahn; es ist fast kreisförmig.
Wenn diese Umlaufbahn jedoch gedehnt wird, hat dies deutlich spürbare Auswirkungen auf den Rest des Sonnensystems. Das liegt daran, dass Jupiter massereich ist und 2,5-mal so viel Masse wie alle übrigen Planeten des Sonnensystems zusammen hat.
Ändern Sie also die Exzentrizität des Jupiter, und die Gravitationswirkung, die er auf die anderen Planeten haben wird, ist real.
Für die Erde bedeutet das auch eine Zunahme der Exzentrizität. Das bedeutet, so fanden die Forscher heraus, dass einige Teile des Planeten näher an die Sonne heranrücken und sich auf einen gemäßigten und bewohnbaren Bereich erwärmen würden.
Aber wenn man Jupiter näher an die Sonne rückt, leidet die Bewohnbarkeit der Erde. Das liegt daran, dass unser Heimatplanet dadurch stärker um seine Rotationsachse geneigt wird, als dies derzeit der Fall ist, eine Eigenschaft, die uns saisonale Schwankungen beschert.
Eine stärkere Neigung würde jedoch dazu führen, dass weite Teile unseres Planeten zufrieren und es zu extremeren Jahreszeiten kommen würde. Das Meereis im Winter würde sich auf eine viermal größere Fläche ausdehnen als derzeit.
Diese Ergebnisse können auf alle von uns gefundenen Multiplanetensysteme angewendet werden, um deren potenzielle Bewohnbarkeit zu bewerten, sagten die Forscher.
Aber sie verdeutlichen auch, wie viele Faktoren unsere Anwesenheit hier auf unserem blassblauen Punkt beeinflusst haben könnten – wie sehr wir vielleicht nie existiert haben. Und was könnte mit dem Sonnensystem passieren, wenn es jemals destabilisiert wird?
„Das Vorhandensein von Wasser auf seiner Oberfläche ist ein sehr einfaches erstes Maß und berücksichtigt nicht die Form der Umlaufbahn eines Planeten oder saisonale Schwankungen, denen ein Planet ausgesetzt sein könnte.“ sagt der Astrophysiker Stephen Kane der University of California, Riverside.
„Es ist wichtig zu verstehen, welchen Einfluss Jupiter im Laufe der Zeit auf das Erdklima hatte, wie seine Wirkung auf unsere Umlaufbahn uns in der Vergangenheit verändert hat und wie er uns in Zukunft noch einmal verändern könnte.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Das Astronomische Journal .