Proxima b: Wasser von Kometen?

Eisige Wasserlieferanten: Der nur vier Lichtjahre entfernte Erdzwilling Proxima Centauri b könnte wasserreich sein. Denn im Orbit um seinen Stern gibt es genügend Kometen, die ihm als Wasserlieferanten gedient haben könnten, wie Forscher nun ermittelt haben. Ihren Berechnungen zufolge könnten Einschläge dieser eisigen Brocken in den letzten zwei Millionen Jahren bis zu 30 Erdozeane an Wasser auf den Exoplaneten gebracht haben.

Der Rote Zwerg Proxima Centauri liegt nur vier Lichtjahre von uns entfernt – und er besitzt einen Planeten in der habitablen Zone, wie Astronomen im Jahr 2016 entdeckten. Der etwa erdgroße und potenziell lebensfreundliche Planet könnte damit nicht nur ein lohnendes Ziel für eine erste interstellare Mission sein – auf ihm könnte es auch außerirdisches Leben geben. Das allerdings setzt voraus, dass es auf dem Erdzwilling auch flüssiges Wasser gibt.

Nachschub muss her

Doch wie wahrscheinlich ist die Präsenz von Wasser auf Proxima Centauri b? Die Temperaturen sind auf dem Erdzwilling zwar mild genug, um dies zu erlauben. Weil aber sein Zentralstern zu häufigen Strahlenausbrüchen neigt, könnten starke Sternenwinde das vorhandene Wasser immer wieder verdampfen und ins All hinaus wehen.

Das aber bedeutet: Um dauerhaft Ozeane und andere Gewässer auf dem Planeten zu erhalten, müsste der Wasservorrat des Planeten immer wieder aufgefüllt werden – beispielsweise durch die Einschläge wassereisreicher Kometen. Tatsächlich zeigen Aufnahmen des Proxima-Centauri-Systems, dass der Stern von mehreren Staubgürteln umgeben ist, die Brocken von bis zu 50 Kilometern Größe enthalten könnten.

Im System von Proxima Centauri gibt es mehrere Staubgürtel - aus ihnen könnten die eisreichen Kometen kommen. © ESO/M. Kornmesser, CC-by-sa 4.0

Kometen aus den Staubgürteln

Ob diese Staubgürtel dem Erdzwilling Proxima b als Wasserlieferanten dienen könnten, haben nun Richard Schwarz von der Universität Wien und seine Kollegen ermittelt. Für ihre Studie bildeten sie das System in einem physikalischen Computermodell nach und untersuchten, ob und wie Kometen aus den Staubgürteln auf den Planeten gelenkt werden könnten, wie oft es zu Einschlägen käme und wie viel Wasser dies bringen würde.

Das Ergebnis: Sowohl der Schwerkrafteinfluss des angrenzenden Alpha-Centauri-Doppelsterns, als auch die Existenz eines möglichen zweiten Planeten um Proxima Centauri könnten immer wieder eisreiche Brocken aus den Gürteln herausschleudern. Diese rasen als Kometen durch das System und kreuzen dabei auch die Bahn des Erdzwillings – Einschläge solcher eisigen Brocken wären daher durchaus wahrscheinlich, so die Astronomen.

30 Erdozeane voller Wasser

Das bedeutet: Im Laufe seiner langen Geschichte könnte der Erdzwilling Proxima b immer wieder Wasser durch Einschläge eisreicher Kometen bekommen haben. „Unsere Simulationen weisen darauf hin, dass ein möglicher Wassertransport von einem kometenreichen Gebiet nahe dem Planeten am effektivsten ist“, berichtet Schwarz. Vor allem die Staubgürtel, die den Stern in ein bis vier astronomischen Einheiten Abstand umgeben, wären eine naheliegende Kometenquelle.

Wie viel Wasser der Planet Proxima Centauri b durch solche Einschläge bekommt, haben die Forscher ebenfalls ermittelt. „Wir konnten zeigen, dass die Kometeneinschläge auf Proxima Centauri b über einen Zeitraum von zwei Millionen Jahren eine Masse von bis zu 30 Erdozeanen an Wasser liefern können“, sagt Schwarz. Bezieht man in den Simulationen auch extrem nahe Annäherungen und Bahnkreuzungen mit ein, könnten die Kometen sogar noch weit mehr Wasser zum Planeten bringen.

Ob unser nächster Nachbar tatsächlich eine „zweite Erde“ mit Meeren voll flüssigem Wasser ist, müssen künftige Beobachtungen allerdings erst noch belegen. Die Modelle von Schwarz und seinem Team zeigen aber zumindest einen Weg auf, die der Erdzwilling an genügend Wasser gekommen sein könnte. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2018; doi: 10.1093/mnras/sty2064)

(Universität Wien, 19.11.2018 – NPO)