Auf den ersten Blick scheint es in unserem Sonnensystem ja recht ordentlich zuzugehen. Die Planeten bewegen sich alle auf ihren Bahnen um die Sonne und kommen sich nicht in die Quere. Aber wir wissen, dass das eigentlich anders ist. Unser Sonnensystem ist durchaus chaotisch und vor allem in der Zeit als die Planeten entstanden ging es wild zu. Es gab damals wesentlich mehr (Proto)Planeten als heute – und die sind immer mal wieder zusammengestossen. Diesen Kollisionen verdanken wir den Mond oder das Gold – aber die Planeten sind nicht nur zusammengestossen. Planeten können auch durch nahe Begegnungen mit größeren Planeten ganz aus dem Sonnensystem geworfen werden. Was passiert dann eigentlich mit denen? Könnte es vielleicht auf diesen Planeten die alleine und ohne Stern durch die Galaxie streifen Leben geben?

Diese Frage haben sich auch Dorian Abbot und Eric Switzer von der Universität Chicago gestellt und probiert in ihrer Arbeit “The Steppenwolf: A proposal for a habitable planet in interstellar space” zu beantworten.

Aber was gibts da groß zu beantworten wird man sich fragen? Wie kann ein einzelner Planet der weitab von jedem Stern alleine durch die Galaxie fliegt etwas anderes sein als ein dunkler, gefrorener Eisklumpen; tot und ohne Leben? Dabei vergisst man aber, dass nicht nur Sterne Energie liefern können. Im Planeten selbst stecken auch noch Energiequellen. Einerseits ist da die Wärme die noch von der Entstehung übrig ist: damals entstand durch die Kompression im Inneren des Planeten jede Menge Energie die im Laufe der Zeit langsam abgegeben wird (wobei der Planet langsam schrumpft). Das geht natürlich nicht ewig; irgendwann ist die ganze Energie abgegeben. Die Erde zum Beispiel schrumpft nicht mehr; der Jupiter aber strahlt immer noch viel Energie ab und schrumpft dabei um 3cm pro Jahr. Und dann sind da noch die radioaktiven Elemente im Inneren eines Planeten die ebenfalls Energie erzeugen. Durch diese Prozesse kann ein Planet ein bis fünf Milliarden Jahre lang selbst Wärme generieren – also ein Zeitraum der mit der “normalen” Lebensdauer eines Planeten innerhalb eines Sonnensystems vergleichbar ist.

Die Frage die sich nun stellt ist: reicht diese Energie aus, um Leben zu erhalten bzw. überhaupt erst zu ermöglichen? Wir können momentan sinnvollerweise nur Leben untersuchen das dem auf unserer Erde ähnelt und für diese Art von Leben braucht man auf jeden Fall flüssiges Wasser. Abbot und Switzer argumentieren dass ein Planet mit einer dichten Wasserstoffatmosphäre einen ausreichend starken Treibhauseffekt generieren könnte um einen flüssigen Ozean an der Planetenoberfläche zu ermöglichen. Und dann gibt es ja noch die Möglichkeit eines unterirdischen Ozeans der unter einer dicken Eisschicht existiert (so wie man es z.B. auf dem Jupitermond Europa vermutet – wobei hier aber die Gezeitenkräfte mit Jupiter für die Erwärmung sorgen). Es ist außerdem damit zu rechnen dass Vulkane jede Menge CO2 in die Atmosphäre pusten was die Temperatur weiter erhöht.

Abbot und Switzer haben nun ausgerechnet wieviel Wärme erdähnliche Planeten generieren. “Erdähnlich” heisst hier dass die Parameter des Planeten (Masse, Größe) die selbe Größenordnung haben sollen wie bei der Erde und das die Zusammensetzung ähnlich ist.

i-d1476b173e094561c348e3f06a45275a-steppenwolf1-thumb-500x386.jpg

So sieht das dann aus. Auf der x-Achse im Bild oben sieht man die Masse des Planeten; auf der y-Achse die Temperatur (in Kelvin) die über dem Eis herrscht. Im hellgrauen Bereich ist die Existenz eines unterirdischen Ozeans möglich wenn man davon ausgeht das es auf dem Planeten in etwa so viel Wasser gibt wie auf der Erde. Gibt es etwa zehnmal mehr Wasser dann könnte ein unterirdischer Ozean auch im dunkelgrauen Bereich existieren. Und das ist dann richtig spannend – denn dann müssen die Planeten nicht so groß wie die Erde sein sondern können auch wesentlich kleiner sein; Marsgroß in etwa. Und je kleiner, desto häufiger sind solche Planeten und desto größer die Chance, dass sie irgendwann aus einem System rausgeworfen werden.

Es spielt natürlich auch eine Rolle ob die Wärme durch Konvektion weitergeleitet wird oder durch Konduktion. Bei der Konvektion kommt es dann auf die genauen Eigenschaften des Eises und die Größe der Eisteilchen an. Wenn man das alles im Detail durchrechnet wird die Arbeit vermutlich wesentlich länger und komplexer werden als die 4 Seiten die Abbot & Switzers Artikel hat. Aber sie haben auf jeden Fall schon mal gezeigt, dass es prinzipiell möglich ist, flüssiges Wasser auf einem Planeten ohne Stern zu finden.

Aber alle Theorie nützt nichts ohne Bestätigung. Wenn es solche Planeten gibt, kann man sie dann auch irgendwann finden? Vielleicht, meinen Abbot und Switzer. Wenn man sich darauf beschränkt rein im optischen Bereich nach ihnen zu suchen müssen wir allerdings großes Glück haben. Wenn der Planet so groß ist wie die Erde, dann muss er sich uns auf 830 Astronomische Einheiten (das 830mal der Abstand zwischen Erde und Sonne) nähern um genug Sonnenlicht zu reflektieren damit er gerade noch zu sehen ist. Wenn wir allerdings im Infrarotbereich suchen – zum Beispiel mit dem Herschel-Weltraumteleskop – dann könnten wir ihn schon bei 4000 AE sehen. Es wäre auch möglich, dass wir zufällig gerade hinsehen, wenn so ein Planet vor einem Stern vorüberzieht und dessen Licht verdunkelt. Man schätzt, dass entsprechende Suchen etwa 20 Kandidaten finden könnten (vorausgesetzt dass jedes Sonnensystem einen erdähnlichen Planeten auswirft). Allerdings nutzt das nicht wirklich viel denn solche Beobachtungen lassen sich dann leider so gut wie nicht bestätigen. Man hat zwar schon sechs potentielle “free-floating planets” entdeckt – aber bis wir tatsächlich so einen “Steppenwolf-Planeten” finden, auf dem vielleicht sogar Leben existiert wird noch viel Zeit vergehen.

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Der Steppenwolf bzw. Kojote (Bild: JoernHauke, Kürschner, CC-BY-SA 3.0)

Ach ja, der Name! Die Autoren bezeichnen solche Planeten ohne Stern auf denen Leben existiert als “Steppenwolf-Planeten” weil “jedes Leben in dieser seltsamen Umwelt wie ein einsamer Wolf wäre, der durch die galaktische Steppe wandert.” Naja – komischer Name – weiß nicht, ob sich der durchsetzt. Ich finde ihn irgendwie blöd 😉


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Kommentare (51)

  1. #1 VVizard
    10. Februar 2011

    Toller Artikel! Haette nicht gedacht dass sich ueber “Steppenwolf-Planeten-Leben” nachzudenken lohnt ^^

    Es hat sich aber ein kleiner Fehler eingeschlichen:

    “Das geht natürlich nicht ewig; irgendwann ist die ganze Energie abgegeben. Bei der Erde ist das der Fall […]” Auf der Erde stammt noch etwa ein Drittel bis 50% (je nach Quelle) des Waermestroms aus dem Erdinnern aus Zeiten der Akkretion. Nachzulesen z.B. in http://de.wikipedia.org/wiki/Geothermie und gewiss auch Buechern zum Thema (ich lernte das aus einer Vorlesung ueber Klima via Gastredner des DWD)

  2. #2 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @VVizard: Ja, du hast recht – ich wollte eigentlich sagen dass die Erde im Gegensatz zum Jupiter nicht mehr schrumpft. Ich werde das mal korrigieren.

  3. #3 Thomas J
    10. Februar 2011

    dem dritten Satz spendier ich noch ein “wir”

  4. #4 VVizard
    10. Februar 2011

    Wenn wir schon dabei sind:
    “[…] also ein Zeitraum der mit der “normalen” Lebensdauer eines Planeten innerhalb eines Sonnensystems ist.” <—‘vergleichbar’ addieren? Aber mach Dir nichts draus! Ich finde es wichtiger dass neue Blog-Artikel zuegig veroeffentlicht werden *lechz* als rechtschreibfehlerfrei. Nur sachlich sollte es stimmen, und da bin ich von guter Qualitaet bei Dir ueberzeugt. ^^

  5. #5 Anne
    10. Februar 2011

    Stimmt, der Name ist blöd. Nennen wir ihn doch einfach Nibiru. *hämisches Kichern*

  6. #6 VVizard
    10. Februar 2011

    Der Blog-Automatismus hat mir soeben ein
    [Pfeil nach links] ‘vergleichbar’ addieren?
    gestohlen, wahrscheinlich wegen unerlaubter Zeichen. Sowas…

  7. #7 CCS
    10. Februar 2011

    “Durch diese Prozesse kann ein Planet ein bis fünf Milliarden Jahre lang selbst Energie generieren”

    Ich weiß, ein wenig haarspalterisch, aber wie Energie generiert wird, das müsstest du mir nochmal erklären :-p

    Schöner Artikel!

  8. #8 MartinB
    10. Februar 2011

    Den Satz verstehe ich nicht:
    “Abbot und Switzer argumentieren dass ein Planet mit einer dichten Wasserstoffatmosphäre einen ausreichend starken Treibhauseffekt generieren könnte um einen flüssigen Ozean an der Planetenoberfläche zu ermöglichen.”
    Wie kann es ohne äußere Einstrahlung einen Treibhauseffekt geben?

  9. #9 Micha72
    10. Februar 2011

    Ja, auf solchen Planeten gibt es Leben: Und einer dieser Planeten heißt Nibiru!

  10. #10 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @CCS: Sorry, versteh grad nicht was du meinst. Ich hab mal “Wärme” stattdessen hingeschrieben…

    @MartinB: Naja – es geht wohl darum, dass die Wärmee aus dem Planeten selbst durch die Atmosphäre festgehalten wird und nicht ins All abstrahlt.

    @Micha72: WTF? Abgesehen davon es Nibiru nicht gibt… der soll sich doch um die Sonne bewegen; alle 3600 Jahre einmal. Also kann er schon mal kein free-floating planet sein.

  11. #11 VVizard
    10. Februar 2011

    *Gnihihihi* Das ist so eine psychologische Sache. Wenn erstmal einer nen Fehler findet, dann packt jeder Leser seine Lupe aus. Ich hoffe jemand interessiert sich auch fuer den Inhalt!? 😉 Ich glaube ja, die Abschaetzung der Herren Abbot und Switzer ist recht optimistisch. Obwohl der Neptun z.B. viel Masse hat, ist seine Oberflaechentemperatur 72 K (und er kriegt ja noch Sonnenlicht ab).
    Ich glaube dass saehe bei einem erdaehnlichen Planeten normal viel niedriger aus.
    Man nehme nur die Erde selbst: Waermestrom von innen 60mW/m^2 im Vergleich zu etwa 250W/m^2 von der Sonne, also 0,025%. Man muesste mir erstmal erlaeutern, warum gigantische Ozean tief unter der Kruste existieren sollen. Ich bezweifle sehr, dass die 100 km Dicke von Europa weit draussen ausreichen (ausser etwa, da fliegt ein Jupiter-Planet mit Monden herum). Und Treibhausgase gefrieren dann einfach weg, wie uns der Mars zeigt.

  12. #12 MartinB
    10. Februar 2011

    @FF
    Das ist aber ein ziemlicher Missbrauch des Begriffs “Treibhauseffekt”, oder? Meine Bettdecke macht auch keinen Treibhauseffekt…

  13. #13 Micha72
    10. Februar 2011

    Tschüß Spinner. Meine Güte, manchen Leuten muss echt langweilig sein. Hast du nix besseres zu tun als alle paar Wochen hier wieder aufzutauchen und rumzupöbeln…

  14. #14 Johannes
    10. Februar 2011

    Zum Namen: “Steppenwolf” spielt auf den gleichnamigen Roman von Hermann Hesse an, in dem ein einsamer, andersartiger Mensch geschildert wird. Der Roman erfreut sich in den USA genau so wie Hesse einer ziemlichen Beliebtheit und das Wort “Steppenwolf” ist in die englische Sprache eingegangen … ist einfach ein cooles Wort für “Rumtreiber” und das passt ja nicht so schlecht :)

  15. #15 HaDi
    10. Februar 2011

    Abgesehen davon es Nibiru nicht gibt… der soll sich doch um die Sonne bewegen; alle 3600 Jahre einmal. Also kann er schon mal kein free-floating planet sein.

    … das sucht halt immer noch einen Parkplatz!

    (SCNR 😉

  16. #16 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @Martin: Also sie schreiben:

    Stevenson (1999) argued that if a rogue planet had an extremely high pressure hydrogen atmosphere, pressure-broadening of far-infrared molecular hydrogen absorption could cause a greenhouse effect strong enough that liquid water could be maintained on the planet’s surface as a result of the geothermal heat flux alone, making the planet potentially habitable.

  17. #17 VVizard
    10. Februar 2011

    @MartinB
    “Das ist aber ein ziemlicher Missbrauch des Begriffs “Treibhauseffekt”, oder? Meine Bettdecke macht auch keinen Treibhauseffekt…”

    Wieso? Wikipedia-Definition:

    “Durch den Treibhauseffekt von Treibhausgasen einschließlich Wasserdampf in der Atmosphäre ist die Oberflächentemperatur eines Planeten höher, als sie ohne diese strahlungsaktiven Gase wäre.”

    Auch andere Definitionsgeber, wie z.B. http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Definition/treibhauseffekt.html sehen das so.

  18. #18 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @Johannes: Das Buch kenn ich natürlich. Aber deswegen find ich den Namern immer noch blöd. “Rumtreiber” haben die Dinger ja schon vorher geheissen: “rogue planets”. “Steppenwolfplaneten” soll ja jetzt das Wort für habitable “rogue planets” sein – und abgesehen davon dass man dafür noch nicht wirklich ein Wort braucht denke ich nicht, dass man sich überhaupt ein eigenes ausdenken soll. Bei den normalen Planeten haben wir für “habitabler Planet” ja auch kein Extrawort erfunden. Aber ok; PR-mäßig ists natürlich ne gute Idee. Den Artikel haben sicher viele Leute bei arxiv angeklickt – auch die, die sich nicht so für Planeten interessieren.

  19. #19 VVizard
    10. Februar 2011

    “[…] extremely high pressure hydrogen atmosphere […]”

    Dann muesste der Planet aber schnell nach der Entstehung des Sonnensystems abgehauen sein, da sonst nur Riesenplaneten H_2 in ihrer Atmosphaere halten koennen (siehe Literatur zu “atmospheric hydrogen escape”).
    Folglich muesste das Leben erst in der “Steppenwolf-Phase” entstehen. Die Frage ist, gibt es hinreichende Bedingungen fuer die Entwicklung von Leben in einem erkaltenden Planeten ohne Sonnenlicht? Ich habe da zunaechst mal Zweifel.

  20. #20 CCS
    10. Februar 2011

    @Florian:
    Naja, Energie generieren (=produzieren) könnte nur ein Perpetuum mobile, und das kann es nicht 😉
    Mir ging es um den Energieerhaltungssatz, Energie in die Wärmeform umzuwandeln geht natürlich. Aber wie gesagt, Erbsenzählerei.

  21. #21 MartinB
    10. Februar 2011

    @FF
    Ach so IR-Absorption. Hätte ich nicht gedacht, dass das signifikant ist.

  22. #22 frantischek
    10. Februar 2011

    Wie ist das bei solchen roque planets?
    Sind die nicht viel höherer Strahlung und vielleicht auch Reibung am interstellaren Gas ausgesetzt als z.b. die Planeten in unserm Sonnensystem?
    Ist es nicht so das die Heliosphäre bei uns einen Großteil davon abhält?
    Und wenn das so ist was für Auswirkungen auf die Planeten müßte man sich davon erwarten?

    Übrigens: Wieder einmal ein super Artikel! Find ich hoch interessant.

  23. #23 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @frantischek: Naja – das interstellare Gas ist zwar da – aber praktischerweise kann man sowas als hochreines Vakuum ansehen 😉 Das sind ein paar Moleküle mitten im Nichts; das tut nicht viel. Strahlung sollte da auch nicht sein. Sterne sind ja weit weg. Und Atmosphäre/Magnetfeld hat der Planet ja wohl noch; das schützt.

  24. #24 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @CCS: “Naja, Energie generieren (=produzieren) könnte nur ein Perpetuum mobile, und das kann es nicht 😉 “

    Und was macht dann z.B. ein Kraftwerk, wenn nicht Energie produzieren? Das Energie nicht aus dem Nichts kommt ist mir klar. Aber das hab ich ja nicht behauptet – sondern im Artikel ja erklärt woraus der Planet die Energie produziert/umwandelt.

  25. #25 CCS
    10. Februar 2011

    Okay, ich muss meine Aussage relativieren: Bei radioaktiven Zerfallsprozessen wird Masse in Energie umgewandelt, da könnte man tatsächlich von Energieproduktion sprechen. Das habe ich nicht berücksichtigt.
    Ein Kohlekraftwerk zum Beispiel wandelt hingegen chemische Energie in Wärmeenergie um

  26. #26 Bullet
    10. Februar 2011

    ähm …CCS: nich solche Krümelkackereien bitte.
    Denn Masse ist eine Form von Energie. Du erinnerst dich? E=mc²
    Radioaktivität ist also ebensowenig eine “Produktion”. Das kann man jetzt aber beinah beliebig verkomplizieren. Und das wär … irgendwie langweilig.

    Was Florian von Anfang an meinte, war die Freisetzung von Energie in Form von Wärme. Keine “Erzeugung” aus Nichts. Umgangssprachlich sagst du ja auch zum örtlichen Kraftwerksbetreiber “Energieerzeuger”. Stimmt auch nicht im strengen Sinne.

  27. #27 Ex-Esoteriker
    10. Februar 2011

    Währe auch auf solchen Planeten “höheres” Leben möglich (höher bed. für mich komplexe Lebnensformen z.B. ein Elefant oder Säugetiere generell) oder mehr oder weniger Würmer, Weichtiere bzw. Kleintiere (Krebse, Insekten usw.) und was ist mit Pflanzen? (vielleicht welche, die Nachts leben könnten z.B. bei uns die Königin der Nacht soweit ich weiss)

  28. #28 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @Ex-Esoteriker: Hmm – obs da höheres Leben gibt kann man kaum sagen. Das hängt von zu vielen Faktoren ab, würd ich mal behaupten…

  29. #29 CCS
    10. Februar 2011

    Bullet:
    Ich zitiere mal mein Ausgangsposting:
    “Ich weiß, ein wenig haarspalterisch”
    Anschließend habe ich auf Florians Nachfragen geantwortet. Und was er meinte, war mir klar.

  30. #30 roel
    10. Februar 2011

    @Florian Freistetter Ich sehe das vielleicht alles ein wenig zu einfach. Wenn der Planet eine dichte Wasserstoffatmosphäre hat, heißt das für mich, da sind nicht sehr viele andere Gase in dieser Atmosphäre. Am meisten vermisse ich Sauerstoff. Sauerstoff würde in einer dichten Wasserstoffatmosphäre nicht lange bestehen können. Er wäre dann als Wasser gebunden – große Teile des Wasserstoffs allerdings auch – was in meinen Augen gegen eine Wasserstoffatmosphäre sprechen würde. Ich weiß auch nicht, wie ich mir ggf. Vulkanausbrüche in solch einer Atmosphäre vorstellen kann, wenn Sauerstoff vorhanden ist zumindest sehr explosiv. Generell meine ich, dass viel zu schnell von habitabelen Planeten gesprochen wird.

    Wie hoch müßte der Druck einer “extremely high pressure hydrogen atmosphere” auf so einem Planeten sein und welche Bedingungen müßte ein Planet erfüllen, um so eine Atmosphäre aufbauen zu können?

  31. #31 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @roel: “Generell meine ich, dass viel zu schnell von habitabelen Planeten gesprochen wird”

    “habitabel” heisst in dem Fall (und eigentlich allen anderen auch): es ist flüssiges Wasser vorhanden.

    “Wie hoch müßte der Druck einer “extremely high pressure hydrogen atmosphere” auf so einem Planeten sein und welche Bedingungen müßte ein Planet erfüllen, um so eine Atmosphäre aufbauen zu können? “

    Das ist ne Frage für ne Planetologin; da bin ich momentan überfragt. Aber vielleicht liest ja Ludmila mit.

  32. #32 Ludmila
    10. Februar 2011

    @roel Florian: Ich vermute mal denen schwebt so etwas wie eine Super-Venus vor, also 100 bar und mehr. Als Bedingung müsste man
    a) genügend Masse haben, damit die Eigengravitation ausreicht, um so ne Hülle überhaupt zu halten, ohne dass die groß durch interstellare Winde weggetragen werden kann. Also auch wieder ungefähr Erd/Venusmasse.
    b) überhaupt genügend Gas bei der Planetenbildung, dass man daraus die Atmosphäre bauen kann. Ist gar nicht mal so unkritisch. Auf der Venus ist die Atmosphäre nur deswegen so, weil in der Vergangenheit ein aus den Fugen geratener Treibhauseffekt alles verdampft hat, was eben so verdampfen kann. Da war aber auch die Sonne der maßgebliche Faktor. Wie sie das bei nem annähernd erdähnliche Körper erreichen wollen, ist mir ein Rätsel. Vielleicht schwebt ihnen so eine Art Mini-Neptun vor. Also ein einiger Erdmassen großer Planet, der genügend Eigenwärme über längere Zeit halten kann und gleichzeitig auch genügend Wasserstoff enthält, um so ne Atmosphäre zu bauen.

    Sind jetzt so ad-hoc Überlegungen meinerseits. Ich müsste das Paper zu lesen und habe dafür gerade partout keine Zeit.

  33. #33 roel
    10. Februar 2011

    @Florian Freistetter Danke! Ja, mein Fehler. Das ist aber auch ein ziemlich misverständlicher Begriff.

  34. #34 Ex-Esoteriker
    10. Februar 2011

    Überlege gerade auch, wenn so ein Planet herrumschwirt, wie hoch wohl die Wahrscheinlichkeit währe, ein ein Asteoridenfeld zu driften und wenn man Pech hat, dass ein mehrer Km großer Brocken auf so eine “bewohnte” Welt stürtzt.

    Oder was passiert, wenn es in die Nähe eines größeren Objektes (z.B. Jupiterartige Planeten) “zu nahe” herrankommt? Alles unbekannte Faktoren, während bei einem Sonnensystem vielleicht eben die “Überlebenschance” für Planet und deren Bewohner
    höher sein könnte, z.B. ein größerer Komet wird durch die Anziehungskraft der Sonne abgelenkt und stürtzt auf die Sonne, während draussen der Komet den Planeten ohne Probleme treffen könnte.

    Wer weis, vielleicht sind solche “freien” Planeten regelrecht “vernarbt” (Krater, Risse usw.)

    Und ich finde, Steppenwolf ist ein sehr schöner Name :-) Mein MTB ist so eins

  35. #35 Florian Freistetter
    10. Februar 2011

    @Ex-Esoteriker: “wenn so ein Planet herrumschwirt, wie hoch wohl die Wahrscheinlichkeit währe, ein ein Asteoridenfeld zu driften”

    Naja – interstellare “Asteroidenfelder” gibts vielleicht bei Star Trek – in der Realität aber nicht 😉 Und selbst die Asteroidengürtel der Sternensystem sind relativ dünn besiedelt: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/07/die-grosse-der-asteroiden.php

    Wenn, dann sind rogue planets im interstellaren Raum eher sicherer was Kollisionen angeht.

  36. #36 Kyllyeti
    11. Februar 2011

    @Ex-Esoteriker: “Währe auch auf solchen Planeten “höheres” Leben möglich …”.

    Wenn man sich ansieht, wie lange es auf der Erde bis zur Entwicklung von “höherem” Leben brauchte, und welche Voraussetzungen es brauchte, würde ich sagen: extrem unwahrscheinlich.

    Die Tiere – von Würmern bis zu Elefanten … – konnten sich erst entwickeln, nachdem durch Photosynthese ein hinreichender Anteil an Sauerstoff in der Atmosphäre vorhanden war. Die Photosynthese beruht aber auf der Energie, die das Licht der Sonne liefert. Solch eine Energiequelle hat aber ein Steppenwolf-Planet gerade nicht. Seine Organismen wären allein auf Chemosynthese angewiesen, z.B. die Oxidation von Schwefel oder Eisen. Auf der Erde gibt es in der Tiefsee an den sog. “Schwarzen Rauchern” Legensgemeinschaften, die darauf basieren.

    Im Vergleich zum Sonnenlicht ist diese Energiequelle aber geradezu winzig. Um eine Entwicklung in Gang zu bringen, wie sie sich auf der Erde vollzugen hat, würde sie allein wohl bei weitem nicht ausreichen.

    ” … und was ist mit Pflanzen? (vielleicht welche, die Nachts leben könnten z.B. bei uns die Königin der Nacht soweit ich weiss)”

    Pflanzen sind zum Existieren unbedingt auf Sonnenlicht angewiesen – auch die Königin der Nacht, die auch nur deshalb so heißt, weil sie nachts blüht .

  37. #37 Monod
    11. Februar 2011

    @ roel:

    “Wie hoch müßte der Druck einer “extremely high pressure hydrogen atmosphere” auf so einem Planeten sein und welche Bedingungen müßte ein Planet erfüllen, um so eine Atmosphäre aufbauen zu können?”

    Abbot und Switzer erwähnen eine Wasserstoffatmosphäre nur in der Einleitung, konzentrieren sich dann aber auf erdähnliche Planeten, die über einen subglazialen Ozean verfügen. Wasserstoff kommt dann in der Arbeit überhaupt nicht mehr vor, dafür aber Kohlenstoffdioxid, das über Vulkane, die sich über die Oberfläche der Eisdecke erheben, ausgestoßen wird. Sie erhalten für einen Planeten mit einer Erdmasse eine CO2-Schicht von 2 km Dicke und einem Druck von etwa dem Dreifachen der Venusatmosphäre, die als Kryoatmosphäre die Oberfläche der Eisschicht bedeckt. Bei einer Temperatur von 220 K auf der Unterseite dieser CO2-Schicht würde sich diese verflüssigen. Die Oberseite bliebe gefroren. Die mögliche Konvektion von CO2 in das Wasser-Eis wurde nicht berücksichtigt. Wenn ein Steppenwolf Planet eine vergleichbare Wassermenge wie die Erde aufweist (Wasserschicht ca. 4 km dick) und keine gefrorene CO2-Schicht aufweist, dann müsste er etwa die 3,5fache Masse der Erde aufweisen, um einen subglazialen Ozean zu beherbergen. Bei einer 10fach dickeren Wasserschicht oder einer dicken Schicht aus gefrorenem CO2 würde eine Masse von etwa 0,3 Erdmassen ausreichen. Ein Steppenwolf Planet hätte also eine Masse von etwa 2 mal 10^24 kg bis 2 mal 10^25 kg. Zu bedenken ist jedoch, dass eine dickere Wasserschicht die Existenz von Vulkanen, die die Eisdecke durchstoßen, unwahrscheinlicher macht. Eine dünnere Wasserschicht hingegen erleichtert zwar das Enstehen solcher Vulkane, hat aber als Nebeneffekt, dass der Planet massiver sein muss, so dass die Vulkane niedriger sein müssen als auf der Erde. Die Bandbreite, die Abbot und Switzer ermittelt haben, würde also noch enger zu ziehen sein, um subglaziale Ozeane zu ermöglichen.

    Folgende Stelle aus der Arbeit von Abbot und Switzer fand ich allerdings voll daneben:

    “… such a planet could potentially represent a viable option for interstellar panspermia …”

    Wenn Panspermie überhaupt eine gangbare Option sein sollte (was ich stark bezweifle!), dann gewiss nicht mit Steppenwolf Planeten als Vehikel.

  38. #38 roel
    11. Februar 2011

    @Ludmila und Monod Danke für die Erläuterungen.
    @Monod Also verstehe ich das richtig, dass das Wasservorkommen unter einer Schicht gefrorenem CO2 sein müsste?

    Ich finde es auch vorschnell von einem habitabelen Steppenwolfplaneten zu sprechen, der dann auch der Panspermie dienen soll. Ich denke das sind nur Schlagworte, die dazu dienen Interesse zu wecken und das die Erde eine optimale Umgebung geliefert hat um Leben zu entwickeln. Es hat keinen Steppenwolfplaneten, der anscheinend schlechtere Voraussetzungen als die Erde bietet, gebraucht um Leben hierhin zu transportieren.

  39. #39 Monod
    11. Februar 2011

    @ roel:

    “Also verstehe ich das richtig, dass das Wasservorkommen unter einer Schicht gefrorenem CO2 sein müsste? ”

    Ja, wenn es Vulkane gibt, die die Eisdecke durchstoßen. Das CO2 wirkt dann noch mal wie eine Isolierschicht, die die geothermische Energie vor Abstrahlung in den umgebenden Raum abschirmt.

  40. #40 noch'n Flo
    11. Februar 2011

    @ Kyellyti:

    Auf der Erde gibt es in der Tiefsee an den sog. “Schwarzen Rauchern” Legensgemeinschaften, die darauf basieren.

    Was rauchen die denn – Zigaretten, Zigarren oder gar Pfeife?!?

    (Sorry, aber diesen Kalauer konnte ich mir einfach nicht verkneifen…)

  41. #41 Kyllyeti
    12. Februar 2011

    @noch’n Floh:

    “Was rauchen die denn – Zigaretten, Zigarren oder gar Pfeife?!?”

    Na ja – Sulfide, Mangan, Kupfer, Eisensalze – was man da so kriegen kann ganz tief unter Wasser ohne Sauerstoff und bei einer Höllenhitze.

    Ansonsten –

    an einem solchen Raucher könnte Unser Aller Allererster Gemeinsamer Vorfahr entstanden sein –

    also schweige demütig, senke Deine Augen in Ehrfurcht, und lasse bitte solche Witze!

  42. #42 noch'n Flo
    12. Februar 2011

    @ Kyllyeti:

    Wieso, immerhin bin ich vor 2 Jahren sogar mal als “Black Smoker” auf ‘ne Karnevalsparty gegangen (war ‘ne Themenparty “Unter Wasser” – alternativ hatte ich noch überlegt, mich gar nicht zu verkleiden, und mit Verweis auf meinen Waschbärbauch zu erklären, ich sei das versunkene Atlantis…).

  43. #43 Kyllyeti
    12. Februar 2011

    @ noch’n Floh:

    Die Atlantikaner, die hatten auch keinen Respekt vor ihren Ur-ur-ur-ur-…-Ahnen.

    Und jetzt sind sie ganz unten bei ihnen.

    Das sollte uns allen zu denken geben.

  44. #44 Alexandra
    12. Februar 2011

    Schöner Artikel der viel Raum für Phantasie lässt. So ein armer kleiner Planet einsam im weiten All…

  45. #45 Annalea
    12. Februar 2011

    Florian,

    wenn der Erde sowas passieren würde, dann würde aber doch höheres Leben, also wir und viele Tiere, aussterben, oder? Ich denke da an die Wärme der Sonne, Sommer und Winter, die uns doch dann flöten ginge. Was geschähe dann mit der Atmosphäre, wenn arktischer Winter wäre? Keine Vegetation…?

    LG

  46. #46 Florian Freistetter
    13. Februar 2011

    @Annalea: Ja, wenn die Erde aus dem Sonnensystem fliegen würde wäre das nicht so toll 😉 Aber die Chancen dass sowas passiert sind verschwinden gering. Quasi nichtexistent… Darüber muss man sich keine Sorgen machen

  47. #47 Quixottel
    13. Februar 2011

    ….und dann kommt Niribu mit einem Roundhousekick und schon schwirrt die Erde mit “wahnwitziger Geschwindigkeit” an der Voyager 1 vorbei…

    Bin seit ein paar Tagen von deinem Blog begeistert, seit dem ich versuchte etwas über das Magentfeld der Erde heraus zu finden und dabei in den Sog der 2012 Theorien und Antithesen geraten bin. Immer wieder bei den Diskussionen habe ich Lust mein Körnchen Unwissenheit hinzuzugeben, aber da ich dann ungefähr 20 Beiträge weiter unten mit einer Erwähnung stehen würde, erschien es mir nie sonderlich sinnvoll…
    Dennoch, um mal auf die hier aufgetretenen Diskussionen einzugehen, finde ich es gar nicht so schlecht manchen Phänomenen um uns herum einen Namen zu geben, der etwas einprägsamer ist. Mit Steppenwolf können die meisten etwas anfangen, auch wenn die Spezifikation damit eher schwammig vorhanden ist, will man damit nur die hier angesprochenen Planeten beschreiben. Dennoch – mit Namen machen es sich die Menschen einfacher die Umwelt zu greifen. Ob einem der eigene Name gefällt oder nicht – dennoch heißt Du so, und alle anderen wissen jetzt was mit deinem Namen anzufangen – insofern sie Dich mal kennengelernt haben. Da gibts keine Verwechslung mehr. Zudem finde ich den Begriff Steppenwolf auch recht schön (auch für Räder like MTB).

    Zweitens… die schwafelige Diskussion über die Generierung von Energie.. du meine Güte. Da fällt mir nur ein – bestellt Sol bei Quelle Sonnenwind und schleudert den dann durch die Gegend? Sind die Neutrinos und deren vorangegangenen Prozesse nur Marketingstrategien…? Macht doch nicht so ein Brimborium um solche Begriffe, wenn ihr glaubt den Inhalt verstehen zu können, sollte es doch auch gut sein, oder?

    p.s.: Ich hoffe das bleibt mein letzter Witz auf Niribu und die Esoteriker gemünzt – das Thema tritt sich doch langsam aus…

  48. #48 Annalea
    13. Februar 2011

    Danke, Florian!

    Nein, Sorgen mach ich mir nicht. Mich interessiert eher, wie das die Gesamtsituation verändern würde und wie schnell.

    Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Atmosphäre ohne sauerstoffproduzierende Pflanzen “überleben” würde…und zusammen mit der Kälte würde intelligentes Leben wohl absterben…. außer wir schaffen es rechtzeitig, uns unter die Erde zurückzuziehen….oder unter Kuppeln zu leben…ich find’s interessaant den Gedanken einfach mal weiter zu denken…

    LG,

    Annalea

  49. #49 Florian Freistetter
    13. Februar 2011

    @Annalea: Naja – das Leben auf unserer Erde basiert mehr oder weniger komplett auf Sonnenlicht. Wenn das wegfällt, würden bis auf ein paar extromphile Bakterien und Tiefseefische wohl wenig überleben (und bei den Fischen bin ich mir nicht sicher; die hängen ja auch in nem Ökosystem drin). Da müsste die Evolution nochmal von vorn anfangen…

  50. #50 VVizard
    14. Februar 2011

    @Annalea
    “Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Atmosphäre ohne sauerstoffproduzierende Pflanzen “überleben” würde…und zusammen mit der Kälte[…]” Zitat Ende

    Die sauerstoffproduzierenden Pflanzen sind Teil des “Problems”, dass unsere Atmosphaere abkuehlen liess – vor dem ganzen Verbrennen fossilem Zeugs.

    Dies wuerde nach Modellen (ohne Geoengineering) in geologisch naher Zukunft erneut geschehen – momentane Erwaermung hin oder her. (In geologisch ferner Zukunft heizt dann die Sonne immer mehr ein, relevant ab etwa + 200 Mio. Jahren A.C.)

    Ohne diese Pflanzen waere es jetzt noch ganz schoen heiss hier. Pflanzen beschleunigen naemlich die Karbonatbildung erheblich, was unserem Planeten eines Grossteils seines Treibhausgases CO2 beraubte (deshalb die ganzen Eiszeiten in geologisch juengerer Zeit).

    Gruesse, VVizard

  51. #51 Roland
    19. Mai 2011

    Hast du eine Quelle für diese Eiszeit-Theorie? Schließlich gab es Eiszeiten auch schon viel früher.
    Und warum wird uns die Sonne in 200 Mio Jahren immer mehr einheizen? Daß sie sich irgendwann mal aufbläht und ausdehnt, wird ja erst in erheblich späterer Zeit geschehen.