Rote Riesen sind ein relativ kurzes, aber umso auffälligeres Stadium im Leben eines Sterns. Dieser hier mit der schwer von der Zunge gehenden Bezeichnung π1 Gruis ist etwa 530 Lichtjahre von uns entfernt und nähert sich dem Ende seiner aktuellen Existenzform.
Foto: APA/AFP/European Southern Observatory

Werfen wir einen Blick auf die unvermeidliche Zukunft von Sonne und Erde: In je nach Berechnung fünf bis sieben Milliarden Jahren hat die Sonne den Wasserstoff in ihrem Kern aufgebraucht und tritt in eine neue Phase ihrer Existenz ein. Sie bläht sich zu einem Roten Riesen auf, dessen Oberfläche dann zwischen den heutigen Bahnen von Venus und Erde liegen wird.

Merkur und Venus werden dabei von der Sonne verschlungen werden – bei der Erde wiederum waren sich Wissenschafter lange Zeit nicht einig, ob sie der Zerstörung vielleicht noch knapp entgehen könnte. In jüngster Zeit wurde aber die Ansicht gestärkt, dass auch die Erde dabei zerstört werden wird.

Leblose Welt

Allerdings geht es in dieser Streitfrage ohnehin nur um Erhalt oder Nicht-Erhalt der Erde als Planet. Als Lebensraum wird sie zu diesem Zeitpunkt schon lange nicht mehr taugen. Denn schon in den Jahrmilliarden vor dem Sprung ins Roter-Riese-Stadium wird die Sonne kontinuierlich größer und heller werden – mit entsprechenden Auswirkungen auf unsere Heimatwelt.

Schon in knapp einer Milliarde Jahre dürfte es auf der Erde zu heiß für komplexe Lebensformen sein. Zieht man in Betracht, dass es solche mindestens seit dem Ediacarium vor 600 Millionen Jahren gibt, muss man den ernüchternden Schluss ziehen, dass wir uns bereits tief im zweiten Drittel der Geschichte des komplexen Lebens befinden. Noch einmal eine Milliarde Jahre später erreicht die Erdoberfläche Kochtemperatur, dann werden auch die Mikroorganismen sukzessive verschwinden.

Während das irdische Leben dann also schon längst der Vergangenheit angehört, durchlebt die Sonne ihr relativ kurzes Stadium als Roter Riese, in dem sie gewaltige Mengen von Materie ausstößt. Bis schließlich nur noch ihr innerer Kern als Weißer Zwerg übrigbleibt, der in etwa so groß wie die Erde ist. Dieses Stadium ist dann allerdings für die Ewigkeit gemacht. Das Universum ist noch nicht ansatzweise alt genug, als dass schon ein Weißer Zwerg – ohne äußere Gewalteinwirkung – sterben hätte können.

Gibt es vergleichbare Fälle?

Wissenschafter der Universität Warwick wollen sich nun auf die Suche nach Planeten machen, denen das künftige Schicksal der Erde bereits widerfahren ist. Identifizierbare Überreste könnte es geben: Wie die Zerstörung eines Planeten genau abläuft, dafür sind nämlich verschiedene Varianten denkbar – je nachdem, wie die Verhältnisse in einem Sternsystem aussehen. Er kann mit einem Schlag vollständig verschlungen werden – es ist aber auch möglich, dass er zunächst "nur" Kruste und Mantel verliert, während sein Kern für einige Zeit als Himmelskörper bestehen bleibt.

Sieht so die Zukunft des Sonnensystems aus? Ein Weißer Zwerg – konkret der 150 Lichtjahre von uns entfernte GD 362 – ist nur noch von einer Staubscheibe umgeben. Es gibt aber Hinweise darauf, dass dieser Zwergstern einst von einer erdähnlichen Welt umkreist wurde.
Illustration: REUTERS/Jon Lomberg/Gemini Observatory

Und genau nach solchen Planetenleichen, die um Weiße Zwerge kreisen, wollen die Forscher um Dimitri Veras Ausschau halten. Sie haben Modelle erstellt, denen zufolge ein solcher Planetenkern 100 Millionen bis vielleicht sogar eine Milliarde Jahre bestehen bleiben könnte, bis das endgültige Aus kommt. Und solche Kerne sollten sich via Radiowellen theoretisch feststellen lassen, berichten die Forscher in den "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society".

Auf Sendersuche

Das Magnetfeld zwischen einem Weißen Zwerg und einem ihn umkreisenden Planetenkern könne einen Unipolargenerator erzeugen, wobei sich der Kern wegen seiner metallischen Bestandteile wie ein elektrischer Leiter verhält. Die dabei erzeugte Strahlung würde in Form von Radiowellen ausgesandt – und die ließen sich feststellen, wenn man Radioteleskope auf der Erde entsprechend "eintunt". Ein vergleichbares Beispiel in kleinerem Maßstab würden Jupiter und sein Mond Io abgeben.

Die (hypothetischen) Planetenkerne müssten sich dafür laut Veras aber in einem "Sweetspot" bzw. Optimalbereich befinden: Sind sie zu nahe am Weißen Zwerg, würden sie rasch durch Gezeitenkräfte zerstört – sind sie zu weit von ihm entfernt, lassen sie sich nicht mehr aufspüren. Zudem dürfe das Magnetfeld nicht zu stark sein, sonst würde der Planetenkern in den Weißen Zwerg getrieben. Zwischen dem dreifachen Sonnenradius und dem Merkur-Orbit um die Sonne siedelt Veras die aussichtsreichste Zone an.

Mit ihrer Arbeit wollen die Astronomen in der Folge bei Radioteleskopen wie Arecibo in Puerto Rico oder dem Green-Bank-Observatorium in Virginia um Beobachtungszeit ansuchen. Gelingt es ihnen tatsächlich, mit ihrer Methode eine Planetenleiche aufzuspüren, könnten sich daraus auch neue Erkenntnisse dafür ergeben, wie sich unser Sonnensystem in der Ära nach dem Ende der Erde gestalten wird. (jdo, 10. 8. 2019)