Die neuesten Forschungsergebnisse zu Exoplaneten haben das Bild von sogenannten „Super-Erden“ revolutioniert. Lang dachte man, dass diese Planeten, die mehrmals so massereich wie die Erde sind, im Wesentlichen Wasserwelten sind, vollständig von Ozeanen bedeckt und damit potenziell für die Entstehung von Leben geeignet. Neue Studien, durchgeführt von Wissenschaftlern der Princeton University und der ETH Zürich, zeigen jedoch, dass die Realität wesentlich komplexer ist.
Die Überlegungen der Forscher beruhen auf der Erkenntnis, dass ein Großteil des Wassers, das sich auf diesen Planeten befinden könnte, wahrscheinlich in ihrem Eisenkern gebunden ist. Dies ist eine signifikante Abweichung von bisherigen Modellen, die davon ausgingen, dass Super-Erden große Wassermengen auf ihrer Oberfläche haben. Aufgrund der enormen Schwerkraft dieser Planeten könnte der Druck im Inneren so hoch sein, dass dort exotische Eismuster entstehen. Diese Eistrukturen würden das Gestein des Meeresbodens vom Wasser des Ozeans isolieren, was die Voraussetzungen für die Entstehung von Leben erheblich erschwert.
Überraschende neue Erkenntnisse
Laut den Forschern könnte bis zu 95 Prozent des Wassers in den inneren Schichten einer Super-Erde eingeschlossen sein. Dadurch bliebe nur ein kleiner Teil für die Oberfläche übrig, was potenziell bedeutet, dass Bedingungen ähnlich denen der Erde existieren könnten, wenn sich der Planet in der richtigen Entfernung von seinem Zentralstern befindet. Die Behauptung, dass diese massiven Wasserreservoirs im Kern der Planeten verborgen sind, könnte das Potenzial zur Entstehung lebensfreundlicher Bedingungen positiv beeinflussen.
Die Wissenschaftler haben diese Überlegungen auf Basis von neuen Erkenntnissen über die Erde angestellt. Vor vier Jahren entdeckte ein internationales Forschungsteam, dass im Inneren der Erde große Mengen Wasser festgehalten werden, bis zu 80-mal mehr als in den Ozeanen auf der Oberfläche. Die Eingeständnisse von Luo, Dorn und Deng legen nahe, dass ähnliche Mechanismen auch in anderen Planeten stattfinden.
Dorn erklärte weiter, dass der Eisenkern eines Planeten sich über lange Zeiträume entwickelt. Eisen wird zunächst in Form von kleinen Tröpfchen im Magma während der Planetenbildung eingeschlossen. Unter extremen Bedingungen im Inneren von Super-Erden kann Eisen bis zu 70 Mal mehr Wasser binden als Gestein. Während das Wasser, das aus dem Magma entweichen könnte, an die Oberfläche gelangen kann, verbleibt das Wasser im Eisenkern und bleibt für immer dort gefangen.
Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis von Planeten, die als wasserreich klassifiziert werden. Die Wissenschaftler betonen, dass trotz der massiven Wassermengen in Super-Erden diese nicht zwingend von tiefen, globalen Ozeanen geprägt sein müssen. Die Erddaten legen nahe, dass diese Planeten durchaus die Voraussetzungen für erdähnliche Bedingungen an ihrer Oberfläche entwickeln können. Ein bemerkenswerter Schritt in der Suche nach dem extraterrestrischen Leben und den Bedingungen, die dazu notwendig sind.
dpa/wb