Zwergsterne: Sternenflares könnten lebensfreundliche Zonen erweitern
Nanjing (China) – Bislang galten Zwergsterne, besonders sogenannte Rote Zwerge, aufgrund ihrer starken solaren Aktivität als bedrohlich für Atmosphären und damit Leben auf den sie umkreisenden Planeten. Eine aktuelle Studie zeigt nun, dass aber gerade um solche Zwergsterne die Chancen auf lebensfreundliche Bedingungen tatsächlich größer sein könnten als bislang angenommen.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
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Die Suche nach außerirdischem Leben konzentrierte sich lange vor allem auf Planetensysteme um sonnenähnliche Sterne – also sogenannte G-Sterne wie unsere Sonne. Doch zunehmend rücken kleinere und kühlere Sterne in den Fokus der Astrobiologie: K- und vor allem M-Sterne. Sie sind nicht nur deutlich häufiger im Universum, sondern können auch wesentlich älter werden. Da sie zudem auch lichtschwächer sind, sind Planeten in solchen Systemen auch besonders interessant für die Suche nach erdähnlichen Planeten und damit auch für die suche nach außerirdischem Leben und Intelligenz. Das Problem ist jedoch, dass die potenziell lebensfreundliche Zone um diese Sterne auch dichter in Richtung Stern verortet ist. Planeten innerhalb dieser „grünen Zone“ umkreisen ihre Sterne als näher als etwa unsere Erde die Sonne. Erschwerend hinzu kommt, dass Rote Zwerge meist wesentlich aktiver sind und nahe Planeten damit auch Ausbrüchen und damit einhergehender schädlicher Strahlung ihrer Sterne unmittelbarer ausgesetzt sind als die Erde.
Schon länger schwelt deshalb unter Astrobiologen und Planetenforschern eine Debatte darüber, ob Rote Zwerge also ein geeigneter oder eher schlechter Ort für die Suche nach Leben ist. Im Mittelpunkt dieser Diskussionen steht dabei oft die Frage, wie „lebensfreundliche Zonen“ rund um solche Sterne definiert werden müssen. Bisher galt vor allem die klassische „habitale Zone“ als entscheidend – also jener Abstand zu einem Stern, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten existieren kann. Diese Region wird auch als „Liquid Water Habitable Zone“ (LW-HZ) bezeichnet. Daneben gibt es jedoch noch eine zweite wichtige Zone: die sogenannte UV-HZ, also jene Region, in der ultraviolette Strahlung eines Sterns chemische Prozesse fördern könnte, die für die Entstehung von Leben notwendig sind.
UV-Strahlung als möglicher Lebensstarter
Wie da Team um Dong-Yang Gao von der School of Astronomy and Space Science, Nanjing University aktuell im Fachjorunal „The Innovation“ (DOI: 10.1016/j.xinn.2026.101265) berichtet, haben sie untersucht, wie Sternenflares – also starken Ausbrüchen energiereicher Strahlung sich auf potenzielles Leben auf solchen Planeten auswirken.
Diese Strahlung ist einerseits problematisch, weil sie Planetenoberflächen schädigen kann. Andererseits könnte sie aber auch ein entscheidender Auslöser für präbiotische Chemie sein. Insbesondere geht es um die Bildung von RNA-Vorstufen – also chemischen Bausteinen, die als Grundlage frühen Lebens gelten.
Die Forscher entwickelten dafür mehrere Modelle, um zu prüfen, wie sich erhöhte Flare-Aktivität auf die UV-HZ auswirkt. Ziel war herauszufinden, ob sich die UV-HZ mit der klassischen Wasser-Habitatzone überschneidet. Denn nur dort wären sowohl flüssiges Wasser als auch ausreichend UV-Strahlung für die Entstehung von Leben gleichzeitig vorhanden.
Das Team untersuchte dazu neun bekannte Exoplaneten, die K- oder M-Sterne umkreisen: darunter Kepler-438 b, Kepler-155 c, Kepler-1512 b sowie mehrere Kandidaten aus dem Kepler- und KOI-Katalog. Fast alle dieser Welten gelten als felsige Planeten – mit Ausnahme von Kepler-1540 b, das eher einem Neptun-ähnlichen Planeten entspricht.
Nur drei Kandidaten erfüllen beide Bedingungen
Das Ergebnis fiel deutlich restriktiver aus als viele frühere Abschätzungen. Zwar können sich UV-HZ und LW-HZ tatsächlich überlappen, doch nur drei der neun untersuchten Exoplaneten befinden sich laut Studie tatsächlich in dieser gemeinsamen Zone: KOI-8012.01, KOI-8047.01 und KOI-7703.01.
Für drei weitere Kandidaten – Kepler-1540 b, Kepler-438 b und Kepler-155 c – seien zusätzliche Beobachtungen nötig, um ihre Oberflächentemperaturen und damit ihre tatsächliche Bewohnbarkeit besser einschätzen zu können.
Die Forscher betonen, dass statistische Aussagen über Exoplaneten allein nicht ausreichen. Entscheidend sei die genaue Untersuchung einzelner Welten. Nur durch eine Neubewertung verschiedener habitabler Zonen lasse sich besser abschätzen, welche Planeten tatsächlich lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten.
Ihr Fazit: Gesteinsplaneten, die sich sowohl in der Zone für flüssiges Wasser als auch in einer günstigen UV-Zone befinden, haben deutlich bessere Chancen, Leben hervorzubringen.
Warum gerade kleine Sterne so spannend sind
K- und M-Sterne sind kleiner und kühler als unsere Sonne. K-Sterne besitzen etwa 45 bis 80 Prozent der Sonnenmasse, M-Sterne sogar nur 8 bis 45 Prozent. Trotzdem sind sie für die Astrobiologie besonders interessant.
Ein zentraler Grund ist ihre enorme Lebensdauer. Während unsere Sonne auf etwa 4,5 Milliarden Jahre kommt, können K-Sterne zwischen 15 und 70 Milliarden Jahre alt werden. M-Sterne übertreffen das sogar deutlich: Ihre Lebensdauer reicht von rund 100 Milliarden bis hin zu theoretisch 14 Billionen Jahren.
Vor allem M-Sterne sind astronomisch relevant, weil sie etwa 70 Prozent aller Sterne der Milchstraße ausmachen. Wer nach Leben im Universum sucht, kommt an ihnen also kaum vorbei.
Ein prominentes Beispiel ist das bekannte TRAPPIST-1-System mit sieben felsigen Planeten. Drei davon befinden sich in der klassischen habitablen Zone. Dennoch bleibt ihre tatsächliche Lebensfreundlichkeit umstritten: Die Planeten kreisen extrem nah um ihren Stern, könnten gebunden rotieren – also ihrem Stern immer dieselbe Seite zeigen – und sind starker Sternaktivität ausgesetzt.
Die neue Studie zeigt nun, dass Sternenflares nicht nur ein Risiko darstellen, sondern unter bestimmten Bedingungen sogar helfen könnten, die Voraussetzungen für Leben zu schaffen. Die Definition habitabler Zonen wird damit komplexer – aber auch realistischer.
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Recherchequelle: The Innovation
© grewi.de
