Unsere Fähigkeit, vielversprechende Ziele für die Suche nach Anzeichen von Leben außerhalb unseres Sonnensystems zu identifizieren, wächst im Zuge des zunehmenden Verständnisses von Exoplaneten. Eine jüngste Untersuchung von Astronominnen und Astronomen, geleitet von Anna Shapiro vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, trägt hierzu bei. Die Studie ergab, dass Exoplaneten, die der Erde ähnlich sind und sich um sonnenähnliche Sterne mit geringem Metallgehalt drehen, wahrscheinlicher Bedingungen bieten, die komplexes außerirdisches Leben begünstigen.

Was braucht es für außerirdisches Leben?

Die Ergebnisse des Teams mögen kontraintuitiv erscheinen. Immerhin senden Sterne mit einem geringeren Metallgehalt in der Regel mehr ultraviolette (UV) Strahlung aus. Das Team fand jedoch heraus, dass Planeten mit sauerstoffreichen Atmosphären eine dickere Ozonschicht haben, die einen besseren Schutz vor schädlicher UV-Strahlung bietet, die die Genomstruktur eines Exoplaneten schädigen kann.

Sterne mit höherer Metallizität strahlen zwar weniger UV-Strahlung ab, aber das macht sie nicht unbedingt zu idealen Kandidaten für die Entstehung von außerirdischem Leben. In einer sauerstoffreichen Planetenatmosphäre ermöglicht das damit verbundene stellare Strahlungsspektrum eine geringere Ozonbildung. Das erhöht die UV-Durchdringung und macht die Bedingungen auf Planeten, die diese Sterne umkreisen, weniger freundlich für die Biosphäre an Land.

„Bei den betrachteten Sterntypen hat die Metallizität einen größeren Einfluss als die Sterntemperatur“, schreiben die Forschenden. „Während der Entwicklung des Universums wurden neu entstandene Sterne nach und nach immer metallreicher und setzten die Organismen einer immer intensiveren ultravioletten Strahlung aus.“

Grundlage für künftige Forschung

Das Team fand also heraus, dass die Oberfläche von Planeten, die metallreiche Sterne umkreisen, einer intensiveren UV-Strahlung ausgesetzt ist als Planeten, die metallarme Sterne umkreisen. Das bedeute, dass Planeten in den bewohnbaren Zonen von Sternen mit niedriger Metallizität „die besten Ziele für die Suche nach komplexem Leben auf der Oberfläche“ seien.

Dennoch muss die Rolle der UV-Strahlung für die potenzielle Bewohnbarkeit fremder Welten weiter untersucht werden. Zukünftige Studien, die sich auf die Charakterisierung von Exoplanetenatmosphären konzentrieren, wie etwa mit dem James-Webb-Weltraumteleskop, werden den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern helfen herauszufinden, ob ihre Erkenntnisse auf dem richtigen Weg sind.

Da die Zahl der bestätigten Exoplaneten weiter steigt, müssen Forschende bei ihrer Suche nach Anzeichen von außerirdischem Leben selektiv vorgehen. Das Verständnis der Faktoren, die die Bewohnbarkeit von Exoplaneten beeinflussen wird entscheidend sein, um die Ziele für die zukünftige Erforschung zu identifizieren.

Quelle: „Metal-rich stars are less suitable for the evolution of life on their planets“ (Nature Communications, 2023)

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