Eine aktuelle Studie der Nasa vermutet unter dem Eis von 17 Exoplaneten lebensfreundliche Ozeane sowie potenziell Geysire, die durch innere Erwärmung angetrieben werden könnten. Offenbar erweitert sich dadurch das Spektrum der Möglichkeiten auf der Suche nach Leben im Universum.

Unter den Eishüllen der von der Nasa identifizierten Exoplaneten, also Welten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems, seien Ozeane mit flüssigem Wasser zu erwarten, so die Studie, die kürzlich im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde. Wasser aus diesen Ozeanen könnte gelegentlich in Form von Geysiren durch die Eiskruste ausbrechen.

Erstmals haben Forscher:innen dabei das Ausmaß der Geysiraktivität auf Exoplaneten berechnet. Zudem konnten zwei Exoplaneten identifiziert werden, die so nah sind, dass Anzeichen dieser Ausbrüche mit Teleskopen beobachtet werden können.

Schon bislang wurde zu lebensfreundlichen Bedingungen auf Exoplaneten geforscht. Die Suche konzentrierte sich in der Regel jedoch auf Exoplaneten, die sich in der „bewohnbaren Zone“ eines Sterns befinden. Die liegt in einer Entfernung des jeweiligen Sterns, in der die Temperaturen flüssiges Wasser auf der Oberfläche zulassen.

Es sei jedoch möglich, dass selbst ein Exoplanet, der zu weit entfernt und damit zu kalt sei, einen Ozean mit flüssigem Wasser unter einer Eiskruste beherberge. Voraussetzung sei, dass er über eine ausreichende innere Wärme verfüge.

Beispiele dafür gibt es sogar in unserem Sonnensystem. Bislang identifiziert wurde Europa, ein Mond des Jupiters, und Enceladus, ein Mond des Saturns. Auf beiden werden Ozeane unter der Oberfläche vermutet, weil sie durch die Gezeiten, die die Anziehungskraft ihres Planeten und der benachbarten Monde entstehen lässt, aufgeheizt werden.

Solche unter dem Eis und eventuell sogar unter der Oberfläche liegenden Ozeane könnten dann Leben beherbergen, wenn sie über weitere Voraussetzungen verfügen. Dazu gehört eine Form von Beheizung sowie das Vorhandensein von Elementen und Verbindungen, die in biologischen Molekülen vorkommen.

Auch auf unserer Erde können ganze Ökosysteme in völliger Dunkelheit am Boden der Ozeane in der Nähe von hydrothermalen Quellen, die Energie und Nährstoffe liefern, existieren. „Unsere Analysen sagen voraus, dass diese 17 Welten zwar eisbedeckte Oberflächen haben, aber durch den Zerfall radioaktiver Elemente und die Gezeitenkräfte ihrer Wirtssterne genügend innere Wärme erhalten, um innere Ozeane zu unterhalten“, erläutert Studienleiter Lynnae Quick vom Goddard Space Flight Center der Nasa: „Dank der starken inneren Erwärmung, die sie erfahren, könnten alle Planeten in unserer Studie auch kryovulkanische Eruptionen in Form von geysirartigen Ausbrüchen aufweisen.“

Für den Nachweis der Geysirausbrüche hat die Nasa ein Modell entwickelt, mit dessen Hilfe geologische Aktivitäten mit Teleskopen erkannt werden können. Dazu muss beobachtet werden, wie der Exoplanet vor seinem Stern vorbeizieht.

Dabei würden bestimmte Farben des Sternenlichts durch Wasserdampf aus den Geysiren gedämpft oder blockiert werden. „Sporadische Entdeckungen von Wasserdampf, bei denen die Menge des entdeckten Wasserdampfs mit der Zeit variiert, würden auf kryovulkanische Eruptionen hindeuten“, so Quick.

Das Wasser könnte auch andere Elemente und Verbindungen enthalten, die Aufschluss darüber geben könnten, ob es Leben beherbergen kann. Da Elemente und Verbindungen Licht in bestimmten signaturartigen Farben absorbieren, würde die Analyse des Sternenlichts den Wissenschaftler:innen ermöglichen, die Zusammensetzung des Geysirs zu bestimmen.