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In ewiger Dämmerung : Von Welten, über denen immer eine tiefe Sonne leuchtet

Illustration: Rote Zwerge sind lange nicht so hell wie unsere Sonne. Sorgen sie für genug Wärme und Licht für eine Biosphäre auf den umliegenden Planeten? Bild: dpa

Andere Planeten, andere Gegebenheiten: Kann es eine Biosphäre auf Planeten geben, die teils in ewiger Dunkelheit, teils in ewigem Licht liegen?

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          Stets liegt ein goldener Schimmer über den Wäldern von Tamriel. Sofern nicht gerade Nacht ist oder unterirdische Gänge erkundet werden müssen, bewegen sich die Spieler des Computerspiels „Skyrim“ durch einen immerwährenden Spätnachmittag. Auch in der jüngsten Folge von „Assassin’s Creed“, dessen Held sich durch das ptolemäische Ägypten meuchelt, sind Tempel und Pyramiden ausschließlich von einer tiefstehenden Sonne beleuchtet. Keine Frage, in den Momenten des letzten oder des ersten Tageslichts erscheint uns die Erde wie verzaubert, vielleicht auch, weil sie immer so schnell vorübergehen, außer in hohen Breiten zur Sommerszeit und eben in digitalen Kunstwelten.

          Ulf von Rauchhaupt

          Verantwortlich für das Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Aber existieren auch in der analogen Realität Regionen, in denen die Sonne unbeweglich über, auf oder knapp unter dem Horizont verharrt? Nicht auf der Erde und auch auf keinem anderen Planeten unseres Sonnensystems. Sie alle drehen sich unter der Sonne hinweg, weswegen diese ihre scheinbare Position über jedem Ort auf all ihren Planeten verändert, im Falle von Merkur und Venus allerdings sehr langsam.

          Andauernde Helligkeit und ewige Finsternis

          Doch in Systemen manch anderer Sterne dürfte es die ewige Dämmerung tatsächlich geben. Etwa drei Viertel aller Sterne sind sogenannte Rote Zwerge. Diese sind deutlich kleiner und leuchtschwächer als unsere gelbe Sonne, können aber genauso Planeten beherbergen. Sind darunter welche theoretisch habitabel – will sagen: auf ihnen bleibt etwa vorhandenes Wasser flüssig –, so müssen diese ihre kleinen Muttersterne auf viel engeren Bahnen umkreisen als die Erde die Sonne.

          Tatsächlich wurden solche Planeten bereits entdeckt. Es sind nicht nur Gasriesen, sondern auch Welten, die eine feste felsige Oberfläche haben müssen, über die sich Dämmerlicht ergießen kann. Schon der nächste Nachbar der Sonne, Proxima Centauri, wird von solch einem Planeten umkreist, und der vierzig Lichtjahre entfernte Stern Trappist-1a hat gleich drei derartige Planeten im Orbit.

          Proxima Centauri (links) ist 4,2 Lichtjahre entfernt - und damit der sonnennächste Stern

          Nun sind die himmelsmechanischen Verhältnisse zwischen den mindestens sieben Planeten um Trappist-1a möglicherweise kompliziert. Aber ein einzelner habitabel kreisender Planet wie der um Proxima Centauri müsste sicherlich gebunden rotieren. Das heißt: Er weist seinem Stern stets die gleiche Seite zu, ähnlich wie unser Mond der Erde. Auf gebunden rotierenden Planeten aber gäbe es nicht nur keine Jahreszeiten, sondern auch keinen Wechsel von Tag und Nacht: Auf einer Seite ist es immer hell, auf der anderen ständig finster, und entlang der ringförmigen Zone dazwischen herrscht ewige Dämmerung.

          Ist eine Biosphäre vorstellbar?

          Die Frage ist, ob solche Planeten eine Biosphäre entwickeln könnten. Anfangs glaubte man, die Atmosphäre eines erdähnlichen Planeten in gebundener Rotation würde auf seiner Nachtseite ausfrieren, so dass auch der übrigen Oberfläche die Luft wegbliebe. Genauere Klimamodelle zeigten dann aber, dass eine hinreichend dichte Atmosphäre genug Wärmetransport zur dunklen Seite gewährleistet, um das zu verhindern. In einer der neuesten Modellrechnung zu dem Thema, die Forscher um Jun Yang von der University of Chicago 2014 in den Astrophysical Journal Letters publizierten, ist eher das Wasser das Problem.

          Hätte ein solcher Planet davon weniger als die Erde, würde alles in einem Eispanzer auf der Nachtseite gebunden und die Tagseite komplett austrocknen. Doch schon eine Kopie der Erde hätte das Problem nicht. Allenfalls würden die Meeresspiegel extrem sinken, sobald die Plattentektonik alle Kontinente auf der Nachtseite versammelt, so dass sie dort vereisen. Die Dämmerungszone zwischen Feuer und Eis aber bliebe in jedem Fall feucht – und potentiell lebensfreundlich.

          Ausnahme oder Regel?

          Wie allerdings Modelle zur Entstehung von Planetensystemen um rote Zwergsterne nahelegen, werden Planeten in den nahen, theoretisch habitablen Orbits zu heiß geboren, als dass sie nennenswerte Mengen von Wasser mit auf ihren Lebensweg bekommen. Es könnte aber auch sein, dass die Planeten in vielen Fällen gar nicht dort entstehen, wo sie später kreisen, sondern weiter draußen, wo sie ihr Wasser behalten und damit nach innen wandern.

          Dann wären potentiell bewohnbare Zonen in immerwährendem glutroten Abendlicht nicht nur möglich, sondern aufgrund der großen Zahl roter Zwergsterne die Regel im Universum. Die Ausnahme wären Welten wie unsere, auf der Dämmerung nur der kostbare flüchtige Übergang ist zwischen hohem Mittag und tiefer Nacht.

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