Landläufig verbindet man staubige Luft nicht unbedingt mit gutem Wetter. Aber für die Lebensfreundlichkeit ferner Welten könnte Staub eine größere Rolle spielen, als bislang angenommen. Eine neue Simulation britischer Forscher zeigt, die Existenz von mineralischen Stäuben in der Atmosphäre von Exoplaneten vergrößert den Bereich um ferne Sterne, in dem Wasser auf der Oberfläche dieser Planeten flüssig sein könnte. Bewohnbare Wüstenwelten wie Dune aus dem gleichnamigen Science-Fiction-Klassiker werden damit plausibel.

Im Fachjournal Nature Communications berichtet das Team um Ian Boutle von den Ergebnissen neuer Simulationen. Die Forscher haben für die Atmosphären von etwa Erdgroßen Gesteinsplaneten berechnet, welche Effekte feine Sandstäube in der Luft haben. Dabei zeigte sich, dass Staub beides kann: Er kann Atmosphären herunterkühlen und er kann sie aufwärmen. Das ist interessant vor allem für solche Planeten, die sich um sogenannte rote Zwerge drehen, also kleine, eher lichtschwache Sterne.

Dort befindet sich die Zone, in der gerade genug Licht auf einen Planeten fällt, dass Wasser dort in flüssigem Zustand vorkommen kann, relativ eng am Stern. Diese Nähe wiederum führt aber dazu, dass die Schwerkraft des roten Zwergs die Rotation der Planeten bindet. Der Exoplanet dreht dem Stern dann immer die gleiche Seite zu. Auf der einen Seite des Planeten ist dann permanent Tag, auf der anderen andauernde Nacht.

Das wiederum führt zu großen klimatischen Unterschieden auf dem Planeten. Auf der einen Seite ist es sehr heiß, auf der anderen kalt. Laut den Berechnungen der britischen Wissenschaftler könnten aber Stäube diese Extreme abfedern. Auf der Tagseite sorgen sie führ Kühlung, auf der Nachtseite wärmen sie die Luft auf. Ähnliche Effekte konnten auf der Erde in Regionen mit Sandstürmen und auf dem Mars beobachtet werden.

Hinzu kommt das sogenannte negative klimatische Feedback: Gibt es flüssige Ozeane auf einem Planeten und verdampft das Wasser aus ihnen, weil zu viel Licht vom nahen Stern kommt, dann wird die Luft durch das Verdampfen auch staubiger. Dadurch wird sie aber abgekühlt, wodurch die Austrocknung verlangsamt wird.

Die Forscher argumentieren, dass Exoplaneten jetzt noch genauer untersucht werden müssten, bevor man sie für unbewohnbar erkläre. Allerdings haben Stäube in der Atmosphäre auch einen schwierigen Effekt für die Wissenschaft: Sie machen Biomarker wie das Gas Methan schwieriger zu beobachten. Astronomen müssen die Daten zu den Atmosphären ferner Planeten also noch genauer analysieren.

(ens)