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Die Erde und die habitable Zone

Entstehung und Entwicklung von Leben, Wahrscheinlichkeit für extraterrestrisches Leben
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Frank
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Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von Frank » 30. Jun 2017, 20:43

Es wird ja viel über die habitable Zone in Verbidnung mit Exoplaneten geschrieben.

Wikipedia meint zur habitablen Zone.

Als habitable Zone (auch Lebenszone, bewohnbare Zone oder veraltet Ökosphäre) bezeichnet man im Allgemeinen den Abstandsbereich, in dem sich ein Planet von seinem Zentralgestirn befinden muss, damit Wasser dauerhaft in flüssiger Form als Voraussetzung für erdähnliches Leben auf der Oberfläche vorliegen kann.

Gelegentlich wird das Konzept einer Umgebung, in der Leben in bekannter oder ähnlicher Form möglich ist, auch auf andere Parameter als Klima und flüssiges Wasser ausgedehnt. So wird von einer UV-habitablen Zone gesprochen, in der die ultraviolette Strahlung der der (frühen) Erde entsprechen muss, oder von einer habitablen Zone einer Galaxie [...]

https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone

Weiles beiuns flüssige Wasser gibt, gehen wir davonaus das wir in der habitablen Zone leben.

Im Grunde steht und fällt aber alles mit der Atmosphäre eines Planeten.
Abgesehen das sich Wasser ohne Atmosphäre und den dazu gehörigen Druck sowieso nicht halten könnte, zeigt es der etwas seltsame Vergleich, wie "Gesässkalt" es auf unserer Erde wäre ohne Lufthülle und dem damit verbundenen Treibhauseffekt.

http://www.verivox.de/themen/treibhauseffekt/

Alsowas in denn dann eine habitable Zone und wie kann man sie denn am besten definieren?

Der flüssige Wasser Aspekt halte ich nicht für ausreichend.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von Skeltek » 30. Jun 2017, 23:23

Würde beachten, dass es primär darauf ankommt, dass Wärme nicht entweicht.
Wie stark die Wärmestrahlung des Sternes ist, wäre eher sekundär, solange es einen Mechanismus gibt, welcher ein übermäßiges Abstrahlen der Wärme verhindert.
Außerdem: Wieso sollte es nicht bei 300°C und 100 bar Druck möglich sein? Wasser ist da immer noch flüssig.
Am Meeresgrund ist der Druck bei uns sogar weitaus höher. Und selbst wenn Blubber-Blasen aufsteigen, kühlen sie schnell ab und werden weiter oben wieder flüssig. Die Zirkulation wäre für Leben sogar eher extrem förderlich denke ich.

Außerdem sollte man denke ich nicht davon ausgehen, dass Wasser in flüssiger Form vorliegen muss um Leben zu ermöglichen....
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oder
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Re: Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von Dares » 1. Jul 2017, 01:40

Ein tolles Thema und sogar sehr komplex. Ich hatte zuerst immer gedacht, dass sich eine habitable Zone nur auf die Grösse des Sternes
und auf den Abstand eines Planeten zum Stern konzentriert. Seitdem man darüber spekuliert ob es auch auf Jupitermonden oder
Saturnmonden Leben geben könnte habe ich versucht das klassische habitable Modell zu hinterfragen.

Bei der von Frank auf Wiki verlinkten Beschreibung stösst man ja auf schier unendliche Möglichkeiten. Mein Fazit daraus ist erstmal dass
ein Planet selber die Parameter zur Enstehung von Leben bereitstellen muss. Das kann alles Erdenkliche sein. Wenn es zu kalt ist
dann erhöhe ich den CO2-Gehalt und schon habe ich einen höhere Temperatur obwohl ich ausserhalb der klassisch gedachten habitablen
Zone liege. (Nur als kurzes Beispiel)

Wenn wir Exoplaneten entdecken, können wir dann jemals aufgrund der vielen Möglichkeiten herausfinden ob diese Leben beherbergen
oder nicht?

Dares

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Re: Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von gravi » 1. Jul 2017, 11:18

Eine habitable Zone zu definieren ist sicherlich nicht ganz einfach. Klar, Wasser sollte flüssig sein, aber Leben könnte auch im Eis entstehen.
Ich würde es mal so beschreiben, dass die Bedingungen für hochkomplexe chemische Moleküle so günstig sind, dass sie nicht zerstört werden und sich zusammenlagern, teilen oder replizieren können. Damit ist es egal, ob Moleküle auf Kohlenstoffchemie basieren oder z.B. auf Silizium (was ich allerdings für eher unwahrscheinlich halte).

Die "Zutaten" (chemische Verbindungen) zur Bildung von Leben sollten im ganzen Kosmos gegeben sein.

Gruß
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Re: Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von ATGC » 15. Jul 2017, 01:31

Dares hat geschrieben:
1. Jul 2017, 01:40
Wenn wir Exoplaneten entdecken, können wir dann jemals aufgrund der vielen Möglichkeiten herausfinden ob diese Leben beherbergen
oder nicht?
Nur dann, wenn sich in der Atmosphäre Methan und Ozon gemeinsam finden. Die Erde war erst vor etwa 2,2 Milliarden Jahren so weit, dass sie hätte als belebt charakterisiert werden können. Davor fehlte der Sauerstoff in der Atmosphäre, der zu Ozon hätte reagieren können. Bis dahin war die Erde ein habitabler Planet ohne Anzeichen von Leben auf ihr. In diesem Paper wird das im Detail ausgeführt: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3982426/

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Re: Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von gravi » 15. Jul 2017, 12:13

Wenn wir Sauerstoff in einer Atmosphäre nachweisen können, ist dies bestimmt ein Hinweis auf (pflanzliches) Leben.
Allerdings gibt es auch viele Lebensformen, z.B. anärobe Bakterien, die unter ziemlich üblen Bedingungen gedeihen. Dennoch würde ich derartige Planeten ebenfalls als belebt bezeichnen.

Gruß
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Re: Die Erde und die habitable Zone

Beitrag von ATGC » 15. Jul 2017, 13:27

gravi hat geschrieben:
15. Jul 2017, 12:13
Wenn wir Sauerstoff in einer Atmosphäre nachweisen können, ist dies bestimmt ein Hinweis auf (pflanzliches) Leben.
Na ja, nicht ganz. Eine Sauerstoffatmosphäre entsteht auch, wenn Wasser bzw. Eis durch Strahlungsinput aufgespalten wird und Wasserstoff entweicht. Sauerstoff allein ist nicht hinreichend als Biomarker.
Allerdings gibt es auch viele Lebensformen, z.B. anärobe Bakterien, die unter ziemlich üblen Bedingungen gedeihen. Dennoch würde ich derartige Planeten ebenfalls als belebt bezeichnen.
Wenn allein reduzierende oder allein oxydierende Gase in einer Exoplaneten-Atmosphäre nachweisbar sind, ist der Schluss auf Belebtheit zumindest verfrüht, auf jeden Fall aber nicht hinreichend belegt. Wie gesagt - die Erde war schon vor über drei Milliarden belebt, aber diese Belebtheit schlug sich nicht als atmosphärisches Nichtgleichgewicht in der Gaszusammensetzung nieder. Stickstoff und Kohlenstoffdioxid für sich genommen findet man u.a. auch auf der Venus. Erst wenn Sauerstoff bzw. Ozon sowie Methan als reduzierendes Gas gemeinsam vorkommen, kann man auf Prozesse schließen, die dieses Nichtgleichgewicht langfristig und langandauernd reproduzieren. Und da es sich bei Organismen um chemische Nichtgleichgewichtssysteme handelt, liegt der Schluss auf Leben als Ursache für das gemeinsame Vorkommen von Ozon und Methan in der Atmosphäre nahe.

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