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Dienstag, Februar 7, 2023

Neues innovatives System bewertet die Bewohnbarkeit entfernter Planeten

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Die Ergebnisse der Autoren werden es Wissenschaftlern ermöglichen, die Atmosphären vieler anderer Planeten effizient zu bewerten, ohne eine Raummannschaft schicken zu müssen, um sie physisch zu besuchen.


Ein computergestütztes System kategorisiert Planetenatmosphären und bestimmt, welche für eine zukünftige Besiedlung durch Menschen geeignet sind.

Die Klimakrise stellt alle Menschen auf der Erde vor eine große Herausforderung. Viele Wissenschaftler wurden davon inspiriert, nach Exoplaneten zu suchen – Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, auf denen sich Menschen eines Tages niederlassen könnten. Als Teil dieser Suche wird die James Webb Weltraumteleskop wurde gebaut, um in den kommenden Jahren detaillierte Beobachtungsdaten zu erdähnlichen Exoplaneten zu liefern.

In einem aktuellen Projekt hat Dr. Assaf Hochman von der Hebräische Universität Jerusalem (HU) Fredy & Nadine Herrmann Institut für Geowissenschaften, zusammen mit Dr. Thaddeus D. Komacek von der University of Maryland und Paolo De Luca vom Barcelona Supercomputing Center entwickelten erfolgreich einen Rahmen, um die Atmosphären weit entfernter Planeten zu untersuchen und die Planeten zu finden, die für die menschliche Besiedlung geeignet sind, ohne sie physisch besuchen zu müssen. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in der veröffentlicht Astrophysical Journal.


Eine Schlüsselkomponente zur Bestimmung, ob Exoplaneten für menschliches Leben geeignet sind, ist die Klassifizierung von Klimabedingungen und die Messung der Klimasensitivität. Die jüngste Studie konzentrierte sich auf TRAPPIST-1e, einen Planeten, der nächstes Jahr vom James Webb Space Telescope beobachtet werden soll und etwa 40 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Die Forscher untersuchten die Empfindlichkeit des Planetenklimas gegenüber dem Anstieg der Treibhausgase und verglichen sie mit den Bedingungen auf der Erde. Mithilfe einer computergestützten Klimasimulation auf TRAPPIST-1e konnten sie die Auswirkungen von Änderungen der Treibhausgaskonzentration abschätzen.

Die Studie konzentrierte sich auf die Auswirkungen eines Anstiegs von Kohlendioxid auf extreme Wetterbedingungen und auf die Geschwindigkeit von Wetteränderungen auf dem Planeten. „Diese beiden Variablen sind entscheidend für die Existenz von Leben auf anderen Planeten und werden jetzt zum ersten Mal in der Geschichte eingehend untersucht“, erklärte Hochman.

Laut dem Forschungsteam ermöglicht die Untersuchung der Klimavariabilität von erdähnlichen Exoplaneten ein besseres Verständnis der Klimaveränderungen, die wir derzeit auf der Erde erleben. Darüber hinaus bietet diese Art der Forschung ein neues Verständnis dafür, wie sich die Atmosphäre des Planeten Erde in Zukunft verändern könnte.


Hochman und seine Forschungspartner fanden heraus, dass der Planet TRAPPIST-1e eine deutlich empfindlichere Atmosphäre hat als der Planet Erde. Sie schätzen, dass ein Anstieg der Treibhausgase dort zu extremeren Klimaveränderungen führen könnte, als wir es hier auf der Erde erleben würden, weil eine Seite von TRAPPIST-1e ständig seiner eigenen Sonne zugewandt ist, so wie unser Mond immer eine Seite hat Erde.

Wie Hochman abschließend feststellte: „Der von uns entwickelte Forschungsrahmen wird es Wissenschaftlern zusammen mit den Beobachtungsdaten des Webb-Weltraumteleskops ermöglichen, die Atmosphären vieler anderer Planeten effizient zu beurteilen, ohne eine Raumcrew schicken zu müssen, um sie physisch zu besuchen. Dies wird uns helfen, in Zukunft fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, welche Planeten gute Kandidaten für die Besiedlung durch Menschen sind, und vielleicht sogar Leben auf diesen Planeten zu finden.“

Referenz: „Greater Climate Sensitivity and Variability on TRAPPIST-1e than Earth“ von Assaf Hochman, Paolo De Luca und Thaddeus D. Komacek, 19. Oktober 2022, Das astrophysikalische Tagebuch.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac866f


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