Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass viele „Super-Erde“-Exoplaneten – Welten, die größer als die Erde, aber kleiner als Neptun sind – möglicherweise über eine eingebaute Abwehr gegen schädliche Strahlung verfügen: ein Magnetfeld, das nicht von ihrem Kern, sondern von geschmolzenem Gestein zwischen Kern und Mantel erzeugt wird. Diese Entdeckung verbessert die Aussichten für Leben auf diesen Planeten, die den häufigsten Planetentyp in den bewohnbaren Zonen der Milchstraße darstellen, erheblich.
Warum Magnetfelder lebenswichtig sind
Ein starkes Magnetfeld ist für die Bewohnbarkeit von entscheidender Bedeutung, da es die Atmosphäre eines Planeten vor der Abtragung durch Sternwinde schützt und die Oberfläche vor gefährlicher kosmischer Strahlung schützt. Ohne diesen Schutz könnten selbst Planeten in der „Goldlöckchen-Zone“ (wo flüssiges Wasser existieren könnte) Schwierigkeiten haben, lebensfreundliche Bedingungen aufrechtzuerhalten. Die Fähigkeit von Supererden, starke Magnetfelder zu erzeugen, könnte sie weitaus bewohnbarer machen als bisher angenommen.
Der unerwartete Dynamo
Traditionell geht man davon aus, dass planetarische Magnetfelder durch die Bewegung geschmolzenen Metalls im Kern eines Planeten entstehen, wie auf der Erde. Größeren Gesteinsplaneten (Supererden) fehlt jedoch häufig die innere Struktur, die für eine effektive Funktion dieses „Kerndynamos“ erforderlich ist. Die neue Studie schlägt einen alternativen Mechanismus vor: einen „basalen Magma-Ozean“ (BMO).
Dieses BMO ist eine Schicht aus geschmolzenem Gestein zwischen Kern und Mantel. Es entsteht durch starke Einschläge während der Planetenentstehung und konzentriert die eisenreiche Schmelze in der Tiefe. Im Gegensatz zu den frühen Magma-Ozeanen der Erde, die relativ schnell abkühlten, könnte der höhere Innendruck der Supererden diese BMOs über Milliarden von Jahren aufrechterhalten und dabei starke Magnetfelder erzeugen.
Experimentelle Beweise
Forscher testeten diese Theorie, indem sie gesteinsbildende Materialien extremen Drücken aussetzten, die denen im Inneren massiver Exoplaneten nachahmen. Die Ergebnisse bestätigten, dass unter solchen Bedingungen eisenreiches Magma leitfähig wird und einen langlebigen Dynamo aufrechterhalten kann. Planeten mit der drei- bis sechsfachen Masse der Erde können Magnetfelder erzeugen, die denen unseres Planeten Konkurrenz machen oder diese sogar übertreffen.
Implikationen für die Bewohnbarkeit von Exoplaneten
Diese Entdeckung stellt die Annahme in Frage, dass Exoplaneten dem Magnetfelderzeugungsmodell der Erde folgen müssen. Dies deutet darauf hin, dass Supererden einen natürlichen Vorteil bei der Aufrechterhaltung bewohnbarer Bedingungen über längere Zeiträume haben könnten. Auch wenn die Erkennung exoplanetarer Magnetfelder weiterhin schwierig ist, könnten zukünftige Beobachtungen das Vorhandensein dieser BMO-betriebenen Dynamos bestätigen.
Diese Forschung bietet eine vielversprechende neue Perspektive auf die Bewohnbarkeit von Supererden und legt nahe, dass diese Welten nicht nur häufig vorkommen, sondern möglicherweise auch in der Lage sind, Leben über Milliarden von Jahren zu ermöglichen.
