Magnetische Induktion lässt Planeten schmelzen

Vermeintlich erdähnliche Planeten um Zwergsterne wie TRAPPIST-1 sind möglicherweise von extremem Vulkanismus betroffen und bilden Magmaozeane auf der Oberfläche. Darauf deutet die Analyse eines Forscherteams aus Österreich, Deutschland und Russland hin. Demnach könnte das Magnetfeld des Zentralsterns den Planeten per Induktion so aufheizen, dass sein Mantel schmilzt. Damit wäre ein solcher Planet trotz seiner Lage in der lebensfreundlichen Zone des Sterns vermutlich nicht für die Entstehung von Leben geeignet, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

Gesteinsplaneten von Zwergsternen stehen bei der Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems besonders im Visier von Astronomen. „Zwergsterne mit kleiner Masse sind im Kosmos besonders häufig und werden oft von gut nachweisbaren Gesteinsplaneten umkreist“, schreiben Kristina Kislyakova von der Universität Wien und ihre Kollegen. Viele dieser Gesteinsplaneten ziehen ihre Bahn innerhalb der lebensfreundlichen Zone – definiert als der Bereich, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich ist. Zudem liegt die lebensfreundliche Zone aufgrund der geringen Masse der Zwergsterne sehr viel näher am Stern als etwa bei unserer Sonne. Allerdings besitzen Zwergsterne oft starke Magnetfelder, die zu heftigen Strahlungsausbrüchen führen und so die Voraussetzungen für die Entstehung von Leben auf solchen Planeten ebenso beeinträchtigen können wie die gebundene Rotation aufgrund der engen Umlaufbahnen. Denn die Planeten weisen ihrem Stern oftmals stets die gleiche Seite zu, was zu extremen Bedingungen in einer etwaigen Atmosphäre führen würde.

Kislyakova und ihre Kollegen zeigen jetzt einen weiteren Effekt auf, der die Entstehung von Leben auf solchen Planeten beeinträchtigen könnte: die magnetische Induktion. Als Beispiel wählen die Forscher das Planetensystem um TRAPPIST-1. Der etwa vierzig Lichtjahre entfernte Zentralstern wird von mindestens sieben Planeten umkreist, von denen sich drei möglicherweise in der lebensfreundlichen Zone befinden. Die Analyse von Kislyakova und ihrem Team zeigt, dass diese Planeten durch die magnetische Induktion jedoch so aufgeheizt werden könnten, dass ihr Mantel schmilzt. Extremer Vulkanismus und die Bildung von Magmaozeanen auf der Oberfläche wären die Folge.

Voraussetzung für dieses Szenario ist allerdings, dass die magnetische Achse des Sterns gegen seine Rotationsachse geneigt ist. Nur dann schwankt das Magnetfeld im Bereich der Planeten, wodurch aufheizende Ströme induziert werden. „Es gibt eine Reihe von Beobachtungen, die auf eine solche Neigung des Magnetfelds bei Zwergsternen hinweisen“, erläutert Kislyakova. Allerdings handelt es sich dabei bislang nur um Messungen bei einigen wenigen Objekten. Auch bei TRAPPIST-1 ist die genaue Lage des Magnetfelds bislang nicht bekannt. Erst systematische Untersuchungen der Magnetfelder von Zwergsternen können zeigen, ob die magnetische Induktion eine wichtige Rolle für deren Planeten spielt.