Spekulative, farbige Exobotanik

Auf Planeten eines M-Klasse-Sternensystems könnte die Vegetation mehr photosynthesefähige Pigmente benötigen, um größere Lichtspektren zu nutzen. Solche Pflanzen würden dem menschlichen Auge schwarz erscheinen. Auf dem Bild sind irdische schwarze Pflanzen zu sehen. Bild: University of St Andrews

Wären in einer Welt mit zwei Sonnen die Bäume schwarz?

Das kennt man ja zur Genüge aus der Science Fiction: ein Himmel mit zwei Sonnen. Aber welchen Effekt hätte ein Binär- odr gar Trinärstern-System auf die Entwicklung des Lebens auf einem Planeten, der es umkreist? Jack O‘Malley-James von der St. Andreas Universtity hat untersucht, wie sich Pflanzen auf einem erdähnlichen Planeten mit zwei oder drei Sonnen entwickeln würden und dabei herausgefunden, dass sie wahrscheinlich schwarz oder grau wären.

Seine Forschungsergebnisse hat O‘Malley-James kürzlich beim RAS National Astronomy Meeting in Llandudno vorgestellt. Photosynthese - bei der Licht in chemische Energie umgewandelt wird - ist die Grundlage für einen Großteil des Lebens auf der Erde. Sie bildet die wesentliche Energieressource für Pflanzen und deshalb auch für Tiere und Menschen, die in der Nahrungskette über diesen stehen.

Bei mehreren Lichtquellen hätte sich das Leben entweder an die Tatsache, dass es mehrere Sonnen und deren Energie zur Verfügung hat, angepasst oder es hätten sich Lebensformen entwickelt, die das spezifische Licht nur einer der Sonnen nutzen. Gerade die letztere Möglichkeit scheint die wahrscheinliche Option für langsam rotierende Planeten, deren Oberflächen von mehreren Sonnen für längere Zeit beschienen werden.

"Wenn ein Planet in einem Sonnensystem mit zwei oder mehr Sternen gefunden wird, dann wären auf diesem auch mehrere potenzielle Licht- und Energiequellen für die Photosynthese verfügbar", so O‘Malley-James. "Die Temperatur auf einem Stern bestimmt die Farbe seines Lichts welches für die Photosynthese zur Verfügung steht. Abhängig von der Sternenfarbe würden sich Pflanzen auf einem solchen Planeten also sehr unterschiedlich entwickeln."

Zwei mögliche Orbit-Konstellationen bei Mehr-Stern-Systemen. Bild: University of St Andrews

O‘Malley-James arbeitet derzeit an einer Dissertation, die von Dr. Jane Greaves an der St. Andrews University, Prof. John Raven von der University of Dundee und Prof. Charles Cockell von der Open University betreut wird. In seiner Doktorarbeit beschäftigt er sich mit der Möglichkeit für Leben auf Basis von Photosynthese in Multisternsystemen mit verschiedenen Konstellationen von sonnenähnlichen Sternen und Roten Zwergen.

Sonnenähnliche Sterne sind seit langem bekannt dafür, dass sie Exoplaneten besitzen und Rote Zwerge gehören zu den häufigsten Sternen in unserer Galaxie; sie werden häufig in Mehr-Stern-Systemen gefunden, sind sehr alt und stabil genug, damit sich Leben auf ihren Trabanten entwickelt haben könnte. Mehr als 25 Prozent der sonnenähnlichen Sterne und die Hälfte aller Roten Zwerge werden in Mehr-Stern-Systemen gefunden. Die Kombination beider Sternenklassen scheint also der statistisch wahrscheinlichste Fall für Mehr-Stern-Systeme mit erdähnlichen Trabanten zu sein.

Schwarze Pflanzen auf einem Planeten mit zwei Sonnen. Bild: University of St Andrews

In den Simulationen des Forschungsteams, umkreisen die Planeten entweder einen von zwei weiter voneinander entfernte Sternen oder beide als Zentralgestirne, wenn diese näher beieinander stehen. Darüber hinaus hat sich das Team auch Kombinationen mit drei Sternen angesehen, bei denen zwei nahe und einer weiter von diesen entfernt ist. "Unsere Simulationen legen nahe, dass Planeten eines Multi-Stern-Systems exotische Formen von auf der Erde bekannten Pflanzen beherbergen könnten", so O’Malley-James auf der Konferenz. "Pflanzen auf einem Planeten mit schwächer leuchtendem Roten Zwerg, zum Beispiel, könnten für unsere Augen schwarz erscheinen, weil sie das sämtlich verfügbare Lichtspektrum absorbieren müssten um Photosynthese betreiben zu können. Sie könnten aber auch fähig sein, infrarotes oder ultraviolettes Licht dafür zu nutzen."

"Bei Planeten, die zwei Sonnen umkreisen, welche der unsrigen ähneln, wäre es möglich, dass schädliche kosmische Strahlung, die die Planetenoberfläche aufgrund der andersartigen Ionosphären erreicht, Pflanzen dazu befähigen, eigene UV-Filter - zum Beispiel durch sonnenschirmartige Auswüchse - zu entwickeln oder vielleicht sogar photosynthesefähige Mikroorganismen, die während eines plötzlichen Strahleneinfalls die Photosynthese übernehmen."

Gliese 667 ist einer von zwei Mehr-Stern-Systemen (das andere ist 55 CnC), von dem bekannt ist, dass es Planeten mit weniger als 10 Erdenmassen besitzt. Bild: ESO/L. Calçada

Das pflanzliche Leben auf solchen Planeten hätte jedenfalls nur entfernte Ähnlichkeit mit dem auf der Erde, legen die Simulationen O'Malley-James' nahe. Dass sich unter derartigen Bedingungen tierisches Leben entwickeln könnte, welches kaum mit dem irdischen vergleichbar ist, erscheint daher ebenfalls plausibel. Vielleicht sähen die Aliens einer solchen Welt ja tatsächlich aus, wie die Sandleute von Tatooine. (Stefan Höltgen)

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