Leben auf Planeten roter Zwerge

Hallo Hans,

zunächst einmal muß man zwischen Roten und Braunen Zwergen unterscheiden. Per definitionem bezeichnet man all die Objekte, die nicht massereich genug sind daß in deren Inneren keine Fusion von Wasserstoff zu Helium stattfindet oder in denen die Fusion erloschen ist, als Braune Zwerge. Die Energie, die sie abstrahlen, beziehen sie besonders am Anfang ihres Daseins teilweise noch aus Deuteriumfusion, hauptsächlich und später ausschließlich aus ihrer Eigenkontraktion. Der dabei ablaufende Abkühlungsprozeß läßt sich über die Helmholtz-Kelvin-Zeit beschreiben und dauert für ein solches Objekt - masseärmer, aber aber auch kleiner und deutlich weniger leuchtkräftig als die Sonne - Milliarden Jahre. das beste Beispiel ist Jupiter, der ja nichtmal als Brauner Zwerg durchgeht, aber dennoch deutlich meßbar thermische Strahlung erzeugt, und das viereinhalb Milliarden Jahre nach seiner Entstehung.

Braune Zwerge können in jungen Jahren problemlos Oberflächentemperaturen von 2500 K erreichen, sind also in ihrer Wärmeabstrahlung zu diesem Zeitpunkt mit kühlen Sternen vergleichbar. Milliarden Jahre alte Braune Zwerge werden aber irgendwann bei unter 1000 K landen. Um auf einem hypothetischen Planeten um einen Braunen Zwerg über solche Zeitskalen hinweg die Bedingungen für Leben zu erhalten, müßte sich das System also einiges "einfallen lassen", Migrationsprozesse zum Beispiel.

Rote Zwerge fusionieren Wasserstoff zu Helium, und sind die dafür notwendigen Bedingungen einmal erreicht, dann stabilisiert sich das Sterninnere entsprechend, die Fusionsprozesse hören so schnell nicht mehr auf. Die Lebensdauer dieser Sterne steigt mit sinkender Masse und kann 30 Milliarden Jahre oder mehr erreichen, in denen sie ihre Oberflächentemperatur (zwischen 3500 und 1800 K) stabil halten. Ihr Leben werden sie noch etwas unscheinbarer beenden als die Sonne, die ja zum Schluß durchaus noch einen Haken im Hertzsprung-Russel-Diagramm in den Bereich der Roten Riesen schlägt. Planeten in der habitablen Zone um M-Zwerge führen also ein relativ sicheres Dasein, sieht man mal von den bekannten Nachteilen wie gebundener Rotation, UV- und Röntgenbelastung durch Flares etc. ab.

Nun kann man sich ja durchaus Objekte genau auf der Grenze zwischen Stern und Brauner Zwerg vorstellen, deren Fusionsraten beispielsweise immer aml wieder ins Stocken geraten. Tatsächlich ist es ja so, daß man die ersten Braunen Zwerge zeitgleich mit den ersten Planeten um andere Sterne entdeckt hat, und alles was man seit 1995 über Braune Zwerge herausgefunden hat, deutet darauf hin, daß der Übergang praktisch nahtlos ist. Es gibt keine abrupten Änderungen in den Eigenschaften solcher massearmen Körper, wenn man sich am unteren Ende der Massenskala von Sternen bewegt.

Den Begriff Schwarzer Zwerg bezieht man heutzutage eigentlich ausschließlich auf einen ausgekühlten Weißen Zwerg. Solche Objekte hat man allerdings noch nie beobachtet.

Viele Grüße
Caro