Die einzigartigen Eigenschaften der Erde, einschließlich ihres Potenzials für Leben, könnten einer Supernova – einem explodierenden nahen Stern – zu verdanken sein, die unser Sonnensystem schon früh in seiner Entstehung mit lebenswichtigen radioaktiven Elementen versorgte. Diese Entdeckung legt nahe, dass erdähnliche Planeten in der gesamten Galaxie weitaus häufiger vorkommen könnten als bisher angenommen.
Die fehlende Zutat: Radioaktive Elemente
Antike Meteoriten zeigen, dass das frühe Sonnensystem reich an wärmeerzeugenden radioaktiven Materialien war, die Wasser aus Weltraumgesteinen und Kometen verdampften. Dieser Prozess war wichtig, um den Wasserspiegel der Erde auf ein bewohnbares Niveau zu bringen. Woher diese Elemente kamen, war jedoch ein Rätsel. Es ist bekannt, dass Supernovae solche Materialien produzieren, aber Simulationen von Explosionen aus nächster Nähe hatten Schwierigkeiten, die genauen Verhältnisse in Meteoritenproben zu erreichen – und riskierten die vollständige Zerstörung des entstehenden Sonnensystems.
Ein zweistufiger Prozess: Entfernung ist wichtig
Neue Forschungen unter der Leitung von Ryo Sawada an der Universität Tokio schlagen eine Lösung vor: Eine etwa 3 Lichtjahre entfernte Supernova hätte die notwendigen radioaktiven Bestandteile liefern können, ohne eine katastrophale Störung auszulösen. Dieses Modell funktioniert in zwei Phasen. Erstens liefern die Stoßwellen der Explosion Elemente wie Aluminium und Mangan direkt. Zweitens interagiert die hochenergetische kosmische Strahlung der Supernova mit Materialien in der sich bildenden Sonnenscheibe und erzeugt zusätzliche radioaktive Elemente wie Beryllium und Kalzium.
„Frühere Modelle konzentrierten sich nur auf die Injektion von Materie. Mir wurde klar, dass wir hochenergetische Teilchen ignorierten“, sagt Sawada. „Das junge Sonnensystem war wahrscheinlich von diesem Teilchenbad verschlungen.“
Implikationen für die Planetenentstehung
Dieses überarbeitete Szenario erhöht die Wahrscheinlichkeit der Bildung erdähnlicher Planeten in der gesamten Galaxie. Frühere Modelle erforderten eine unwahrscheinlich nahe Supernova, vergleichbar mit einem „Lottogewinn“. Mit etwas größerer Entfernung wird der Vorgang jedoch weitaus häufiger. Das Team schätzt, dass 10–50 % der sonnenähnlichen Sternsysteme auf diese Weise entstanden sein könnten.
Zukünftige Suchanfragen
Sollte sich dieser Mechanismus bestätigen, könnte er zukünftige Exoplanetensuchen leiten. Teleskope wie das Habitable Worlds Observatory der NASA könnten sich auf Systeme in der Nähe alter Supernova-Überreste konzentrieren, um diejenigen zu identifizieren, die am wahrscheinlichsten erdähnliche Welten beherbergen. Das Gleichgewicht zwischen Zerstörung und Schöpfung ist entscheidend, wie Cosimo Inserra von der Universität Cardiff feststellt: „Man braucht die richtigen Elemente und den richtigen Abstand.“
Diese Entdeckung vertieft nicht nur unser Verständnis über den Ursprung der Erde, sondern legt auch nahe, dass die Lebensbedingungen im Universum möglicherweise weiter verbreitet sind, als wir einst glaubten.
