• vom 06.09.2013, 13:38 Uhr

Natur

Update: 06.09.2013, 13:56 Uhr

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Gefangen in der Dunkelheit




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Von Christian Pinter

  • Selbst auf extrem unwirtlichen Himmelskörpern könnten Geschöpfe existieren: Raumsonden orten unter den Eispanzern einiger Planeten Indizien für verborgene Ozeane. Und Wasser ist Leben.

Über dem steinernen Kern des Saturnmonds Titan liegt Eis, in dem ein globaler Wasserozean (blau) eingebettet sein könnte.

Über dem steinernen Kern des Saturnmonds Titan liegt Eis, in dem ein globaler Wasserozean (blau) eingebettet sein könnte.© Grafik: NASA Über dem steinernen Kern des Saturnmonds Titan liegt Eis, in dem ein globaler Wasserozean (blau) eingebettet sein könnte.© Grafik: NASA

Der menschliche Körper besteht aus zehn Milliarden Zellen. Auf und in ihm tummelt sich jedoch eine noch viel größere Anzahl von Bakterien - unter anderem im Speichel, wo sie der Niederländer Antoni van Leeuwenhoek mit einem selbstgebauten Mikroskop bereits um 1676 beobachtete. Ohne das Heer solcher Winzlinge könnte selbst die "Krone der Schöpfung" nicht existieren.


Auch Bakterien brauchen Wasser als Lösungsmittel. Die Eigenschaften dieser chemischen Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff sind äußerst lebensfreundlich. Wasser bleibt zudem über einen großen Temperaturbereich flüssig - und der passt sehr gut zu jenem, in dem auch organische Moleküle stabil sind. In der Tiefsee fand man einzellige Archaeen, die bei 113 Grad Celsius überlebten. Dafür wies man in Oregon Mikroben nach, die fast am Gefrierpunkt gediehen: Ihnen reichte die Oxidation von Eisen im vulkanischen Mineral Olivin als Nahrung. Mit zunehmender Kälte verlangsamen sich biologische Prozesse allerdings stark; genau deshalb legen wir Nahrungsmittel gern in den Kühlschrank.

Die "habitable Zone"
Fazit: Ohne flüssiges Wasser scheint Leben, wie wir es kennen, ausgeschlossen. Um es auf anderen Welten in unserem Sonnensystem zu finden, muss man daher, so die Meinung der meisten Astronomen, vor allem nach diesem kostbaren Nass suchen.

Damit Wasser an der Oberfläche eines Himmelskörpers existieren kann, braucht dieser eine einigermaßen dichte Atmosphäre. Er muss außerdem in jenem begünstigten Abstand um seine Sonne kreisen, in dem das Wasser weder verdampft noch gefriert. Wo sich diese theoretisch bewohnbare Region ("habitable Zone" genannt) jeweils befindet, hängt von der Leuchtkraft des Sterns ab. Bei kühlen Zwergsternen liegt sie deutlich weiter innen als in unserem Planetensystem; bei heißen, massereichen Sonnen viel weiter draußen. Dichte und Zusammensetzung der Planetenatmosphären verkomplizieren das Bild deutlich. Sogar Wolken wären zu berücksichtigen. Sie können wärmen oder kühlen.

Jüngst entdeckten deutsche Astronomen gleich drei Planeten in der habitablen Zone um den Zwergstern Gliese 667C. In unserem eigenen System kreist aber bloß die Erde unbestritten darin. Unsere Nachbarplaneten Venus und Mars liegen, je nach Modell, gerade noch drinnen oder bereits draußen. In ihren Jugendjahren war die Sonne etwas kühler. Damals mögen auf der Venus lieblichere Bedingungen geherrscht haben, vielleicht mit ausgedehnten Gewässern an der Oberfläche. Die hohe Konzentration von Deuterium in der heutigen Venusatmosphäre wird als Indiz dafür gedeutet.

Dann kam es zur Klimakatastrophe. Jetzt wird die Venus von einer dichten Kohlendioxid-Atmosphäre eingehüllt. Am Boden maßen Raumsonden 460 Grad Celsius und einen 90-fach höheren "Luftdruck" als auf Erden. Vielleicht trug der Wind jedoch Mikroben rechtzeitig in die Wolken hinauf - in Höhen, wo Temperatur und Druck heute einigermaßen denen am Erdboden gleichen. Da das Gewölk der Venus aus Schwefelsäure besteht, hausten einfache Venus-Geschöpfe dort wie in einer Autobatterie. Am Fuße der Wolken sollen sogar Wassertropfen existieren.

Ganz anders Mars. Der rote Planet besaß sicher einmal ausgedehnte Wasserflächen, ging dann jedoch des Großteils seiner Atmosphäre verlustig. Am Boden zeigt das Barometer heute gerade noch ein halbes Prozent des irdischen Drucks an. Wasser würde rasch verdampfen. Mars ist zum Wüstenplaneten geraten. Unter seiner Oberfläche fand man aber Eis. Und unter diesem Permafrost wird flüssiges Nass zumindest vermutet. Vielleicht flohen etwaige Marsbewohner in diesen Untergrund. Schließlich fand man ja auch auf Erden Mikroorganismen, die hunderte Meter unter der Oberfläche hausen und dabei Methan produzieren. Auf Mars stieß eine Raumsonde ebenfalls auf dieses Gas. Es wird allerdings auch bei geologischen Prozessen frei.

Verborgene Ozeane
Wie Laborversuche andeuten, könnte das Methan letztlich sogar nur von Meteoriten herrühren, die auf das weitgehend ungeschützte Antlitz des Roten Planeten prasseln.

Unbestritten ist: Die sonnenfernen Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun ziehen weit außerhalb der habitablen Zone dahin. Sie werden von zahlreichen, recht ansehnlichen Monden umkreist. Der Kälte wegen bestehen die Mondlandschaften fast ausnahmslos aus Wassereis. In den größeren Trabanten stecken aber steinerne Kerne, in denen der Zerfall radioaktiver Isotope für Hitze sorgt. Außerdem laufen die Monde auf elliptischen Bahnen um ihre mächtigen Planeten. Die resultierenden Gezeitenkräfte kneten sie durch: Die Himmelskörper werden periodisch ein wenig in die Länge gezogen und dann wiederum gestaucht. Das schenkt ihnen zusätzlich Wärme.

Unterhalb der eisigen Krusten mag man sich deshalb flüssiges Wasser vorstellen. Es mag zwischen zwei Eisschichten eingesperrt sein oder in direktem Kontakt zum steinernen Kern stehen. In letzterem Fall würden wichtige Minerale direkt von unten angeliefert. Von oben dringen solche - gemeinsam mit organischen Verbindungen - bei schweren Asteroiden- oder Kometeneinschlägen ein. Beimengungen von Ammoniak oder von Salzen dienen womöglich als "Frostschutzmittel": Der heimliche Ozean würde dann auch bei Temperaturen weit unter null nicht einfrieren. Etwaige Meeresbewohner könnten sich am Boden versammeln oder frei im Wasser treiben. Der Eispanzer über ihnen schützte sie vor der Strahlung des Alls; er verdammte sie allerdings auch zu einem Dasein in ewiger Dunkelheit.

Unter der zerbrochenen Eiskruste des Jupitermonds Europa mag sich ein tiefes Meer verbergen.

Unter der zerbrochenen Eiskruste des Jupitermonds Europa mag sich ein tiefes Meer verbergen.© NASA Unter der zerbrochenen Eiskruste des Jupitermonds Europa mag sich ein tiefes Meer verbergen.© NASA

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Dokument erstellt am 2013-09-06 13:45:07
Letzte Änderung am 2013-09-06 13:56:28



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