Kalte Welten: Eisplaneten und Eismonde

Die Landschaften unserer Erde könnten wir uns kaum abwechslungsreicher vorstellen. Vom Pazifischen Ozean zum schneebedeckten Himalaya, von der Saharawüste bis zum Nordpol – die Vielfalt auf unserem Planeten bildet die Grundlage für verschiedenste Lebensformen. Was aber, wenn ein Planet ganz von ewigem Eis bedeckt ist? Könnte unter solchen Bedingungen Leben existieren?

Planet Erde

Nicht alle Planeten sind so vielfältig und lebensfreundlich wie unsere Erde. Auf Himmelskörpern in grösserer Entfernung von einem wärmenden Stern sind die Bedingungen harsch – könnten dort überhaupt Organismen leben? Bild: CanStockPhoto

Täglich legt die Erde rund 2.6 Millionen Kilometer auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne zurück.  Dabei befindet sie sich in der sogenannten „habitablen Zone“. Die habitable oder bewohnbare Zone beschreibt die Region um einen Stern, wo Wasser in flüssiger Form vorkommt. Flüssiges Wasser wird als eine Voraussetzung für Leben ähnlich wie auf der Erde angesehen.

Ewiges Eis im Weltall

Im Unterschied zu unserer Erde sind gewisse Himmelskörper, die ausserhalb der bewohnbaren Zone um einen Stern ihre Bahn ziehen, dauerhaft von Eis bedeckt. Diese werden als Eisplaneten und Eismonde bezeichnet. Ihre oberflächliche Eisschicht besteht nicht nur aus gefrorenem Wasser, sondern kann auch festes Kohlendioxid oder Methan beinhalten. Die Temperatur auf der Oberfläche von Eisplaneten kann leicht bei weniger als –200°C liegen (je nach „Jahreszeit“ und Entfernung des Planeten von seinem Stern). Bei diesen Bedingungen gefriert so gut wie alles – Leben, wie wir es auf der Erde kennen, kann unmöglich existieren.

Zwergplanet Pluto

Eis – muss nicht immer gefrorenes Wasser sein. Der hier abgebildete Teil des Zwergplaneten Pluto ist reich an gefrorenem Stickstoff, Kohlenstoffmonoxid und Methan. Bild: NASA/Wikimedia Commons

In unserem Sonnensystem gibt es nach heutiger Definition keine Eisplaneten; Pluto ist jedoch ein Beispiel für einen eisigen Zwergplaneten, dessen Oberfläche aus 98% Stickstoff-Eis besteht. Der grösste Planet unseres Sonnensystems – Jupiter – liegt ebenfalls ausserhalb der habitablen Zone um die Sonne.  Er selbst besteht zwar aus leichten Gasen (hauptsächlich Wasserstoff und Helium), hat also keine feste, von Eis überzogene Kruste. Er wird jedoch von vier Eismonden umkreist.

Was braucht es für ausserirdisches Leben?

Auf Europa, dem kleinsten Eismond des Jupiter, erreichen die Temperaturen nie mehr als –150°C. Somit sollte Leben auf Europa eigentlich ein Ding der Unmöglichkeit sein. Unterhalb der 10–15 km dicken Eisschicht aber befindet sich flüssiges Wasser: ein sogenannter extraterrestrischer Ozean. Man vermutet, dass zwei Effekte den Mond von innen heraus erwärmen und für diese Ansammlung von Wasser sorgen: einerseits der natürliche Zerfall von radioaktiven Elementen im Gestein, andrerseits Gezeitenkräfte, welche für Spannungen und Reibung in der Kruste von Europa sorgen und dadurch Wärme produzieren. Somit könnten trotz der kalten Oberfläche wassergebundene Lebensformen wie Plankton oder Mikroorganismen vorkommen. Nachgewiesen wurden solche primitiven Lebensformen allerdings noch nie. Für Pflanzen bietet ein extraterrestrischer Ozean wie etwa auf Europa keine Lebensgrundlage, da das notwendige Sonnenlicht für die Photosynthese fehlt.

Damit sich tatsächlich Leben auf fernen Planeten oder Monden entwickeln könnte, braucht es mehr als nur flüssiges Wasser. Ein weiterer Schritt bei der Entstehung von Leben ist der Aufbau von Zellmembranen, um die Aussenwelt und das Innere einer lebenden Zelle voneinander getrennt zu halten. Auf dem Eismond Titan wurde vor einigen Jahren ein Stoff namens Acrylnitril nachgewiesen. Forscher gehen davon aus, dass dieser Stoff für die Bildung von zellmembran-ähnlichen Strukturen verwendet werden könnte.

Trotz den äusserst harschen Bedingungen, die auf Eismonden und Eisplaneten herrschen, ist die Entwicklung von einfachen Lebensformen ausserhalb der Erde nicht ausgeschlossen. Diese Entwicklung ist jedoch von vielen Faktoren abhängig und kann Millionen von Jahren dauern. Was glaubst du – wird jemals ausserirdisches Leben entstehen oder existieren vielleicht schon solche Lebensformen?

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