Die habitable Zone

Wasser ist die Voraussetzung für Leben

Leben - wie wir es kennen – kann nur auf ganz bestimmten Planeten entstehen. Diese Planeten müssen in einem bestimmten Abstand um ihre Sonne kreisen. Es darf auf ihnen nicht zu heiß und nicht zu kalt sein. Die Astrophysiker können das sogar noch genauer sagen: Es müssen Temperaturen zwischen 0 und 100 Grad Celsius herrschen, damit flüssiges Wasser dauerhaft existieren kann – wie auf unserer Erde. Diese schmale Zone rund um eine Sonne nennt man deshalb die habitable, also „belebbare Zone“. Wasser ist die Voraussetzung für Leben. Doch kann auf einem jungen Planeten wie Corot-7b mit einer Oberfläche aus kochender Lava überhaupt Wasser entstehen?

Die Entstehung des Lebens auf einem Planeten

Nur in einem schmalen Streifen um einen Stern herum ist Leben überhaupt möglich

Zu Beginn seiner Entstehung macht Vulkanismus die Oberfläche eines jungen Planeten durchlässig. Wichtige chemische Elemente steigen als Gase auf. In dieser giftigen „Ur-Atmosphäre“ existieren unter anderem Methan, Kohlendioxid, Schwefel – und Wasserstoff. Hat der Planet genug Abstand von seinem Stern, kühlt die Atmosphäre irgendwann soweit ab, dass Wasser nicht mehr sofort verdampft. Durch die immer noch große Hitze auf der Oberfläche steigen Wasserstoffmoleküle auf. Je höher sie steigen, desto kühler ist die Atmosphäre. Die Wasserstoffmoleküle bewegen sich langsamer, binden sich aneinander und an Ascheteilchen, die in der Atmosphäre umherschweben. Sie bilden Wassertropfen. Es beginnt zu regnen, viele Millionen Jahre lang. Die Ozeane entstehen, jedoch nicht gefüllt mit klarem Quellwasser, sondern der sogenannten Ursuppe, also Wasser mit vielen chemischen Elementen. Der Dauerregen wäscht nun Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Organische Verbindungen sammeln sich im Wasser. Bakterien bilden sich. Sie lernen, aus Wasser, Sonnenlicht und Kohlendioxid Energie zu gewinnen. Dabei entsteht als Abfallprodukt Sauerstoff. Der Sauerstoff reichert sich im Wasser an. Bald ist das Meer gesättigt mit Sauerstoff, der nun aufsteigt und eine Atmosphäre bildet, die vor der Sonnenstrahlung schützt. So verlief jedenfalls die Entstehungsgeschichte unserer Atmosphäre auf der Erde.

Leben in der habitablen Zone

Corot-7b kreist in 21 Stunden um seinen Stern, die Erde braucht 365 Tage

Vergleicht man den Exoplaneten Corot-7b mit unserer Erde, gibt es einige Gemeinsamkeiten, jedoch auch viele Unterschiede. Corot-7b ist doppelt so groß wie unsere Erde. Aber er ist deutlich schneller: Während die Erde in 365 Tagen um die Sonne kreist, flitzt Corot-7b in gerade mal 21 Stunden um seinen Mutterstern. Außerdem umrundet er seinen Stern sehr nah – in nur 2,5 Millionen Kilometern Entfernung. Unsere Erde hat mit 150 Millionen Kilometern einen viel größeren Abstand zur Sonne. Ein entscheidender Unterschied! Hat ein Planet nicht genug Abstand und ist großer Hitze durch seine Sonne ausgesetzt, bleibt er heiß. Den schmalen Streifen mit dem richtigen Abstand des Planeten zu seiner Sonne nennt man die „habitable Zone“.

Corot-7b ist extrem lebensfeindlich

Auf Corot-7b regnet es Kieselsteinchen

Durch die Nähe zu seinem Mutterstern und die hohe Gravitationskraft dreht Exoplanet Corot-7b sich nicht mehr um seine Achse. Auf seiner Sonnenseite herrschen fast 2000 Grad Celsius, auf der „kühleren“ Rückseite immerhin noch 200 Grad. Bei diesen Temperaturen besteht ein Großteil der Oberfläche aus verflüssigtem Gestein. Von der Oberfläche steigen Dämpfe auf. Sie bilden schwere Wolken mit mineralhaltigen Bestandteilen. Darin bilden sich keine Wassertropfen, sondern kleine Kieselsteinchen, vergleichbar mit größeren Hagelkörnern. Da Corot-7b sich so nah an seinem Mutterstern befindet, nimmt dessen Anziehung ständig zu. Der Exoplanet kommt seinem Stern immer näher. Deshalb sind sich die Astrophysiker sicher, dass es auf Corot-7b niemals Abkühlung oder gar flüssiges Wasser geben wird - und damit auch kein Leben.