Jupiter: doch kein Kometenschild?

Lange Zeit hiess es, Jupiter würde die Erde vor allzu vielen Kometentreffern schützen und sei damit für die Entwicklung höheren Lebens auf der Erde mitverantwortlich. Nun zeigt eine neue Studie, dass die Sache nicht ganz so einfach ist, wie gedacht.

1994 war ein dramatisches Jahr für die Astronomie: Der Komet Shoemaker-Levy-9, der zwei Jahre zuvor bei einem nahen Vorbeiflug an Jupiter in rund 20 Stücke unterschiedlicher Grösse (zwischen 100 m und 2 km Durchmesser) zerbrochen war, kollidierte im Juli in einem mehrtägigen Feuerwerk mit Jupiter. Gewaltige Feuerbälle in der Jupiteratmosphäre, Schockwellen, die dunkles Material aus der Tiefe des Gasriesen hochwirbelten und dunkle Flecken, so gross wie die Erde zurückliessen und noch über Monate sichtbar blieben, waren die Folge. Ein Spektakel, wie es sich in diesem Ausmass nur etwa einmal pro Jahrtausend ereignet.

Im gleichen Jahr wurde eine Studie publiziert, die zu diesem Ereignis passte: in ihr wurde die Wichtigkeit Jupiters für das Leben auf der Erde betont. Es wurde simuliert, wie häufig Kometen die Erde treffen würden, wenn es Jupiter nicht geben würde. Dabei kam heraus, dass die Impaktrate von Kometen rund 4 mal höher wäre als heute. Demnach hat Jupiter die Wirkung eines „kosmischen Staubsaugers“, der Kometen aus dem Sonnensystem schleudert und so verhindert, dass sie mit den inneren Planeten kollidieren, darunter auch mit der Erde. Die Folgerung aus der Studie: ohne einen Jupiter der richtigen Grösse, an der richtigen Position im Planetensystem, hat das höhere Leben selbst auf einem erdähnlichen Planeten keine Chance, weil es immer wieder von Kometeneinschlägen bedroht wird.

Eine neue Studie ist dieser Hypothese auf einer breiteren Basis nachgegangen. Dabei wurde nicht einfach die Anwesenheit und Abwesenheit Jupiters simuliert, sondern auch, was wäre, wenn statt Jupiter ein kleinerer Planet seine Position einnehmen würden. Langfristig sollen nicht nur unser Sonnensystem, sondern auch Planetensysteme um andere Sterne auf ihre Impaktwahrscheinlichkeiten (die Wahrscheinlichkeit, dass ein Planet von einem Kometen getroffen wird) untersucht werden. Simuliert wurden die Bewegungen von 100000 „Centauren“ (kometenähnliche Objekte, deren Bahnen irgendwo zwischen jenen von Jupiter und Neptun liegen, und von denen alle kurzperiodischen Kometen „abstammen“) über 10 Millionen Jahre. Dabei stellte sich nun heraus, dass die Impaktrate ohne einen Jupiter etwa gleich gross wäre wie mit Jupiter. Setzt man jedoch einen kleineren Planeten als Jupiter an dessen Stelle ein, dann steigt die Impaktrate stark an.

Das liegt gemäss der Studie daran, dass ein Planet zwei Wirkungen auf die „Centauren“ haben kann: einerseits lenkt er sie von ihren Bahnen ab und zieht sie so ins Innere Sonnensystem, was die Impaktwahrscheinlichkeit erhöht. Anderseits kann er sie mit seiner starken Anziehungskraft auch aus dem Sonnensystem herausschleudern, was die Impaktwahrscheinlichkeit senkt. Bei einem Planeten von Jupitergrösse halten sich die beiden Wirkungen etwa die Waage, bei einem kleineren Planeten hingegen dominiert die zusätzliche Anziehung. Ein „kleinerer Jupiter“ hat zu wenig Anziehungskraft, um die Centauren aus dem Sonnensystem zu schleudern, aber genügend, um sie anzuziehen. Jupiter scheint der Erde also genau so viel zu nützen, wie er ihr schadet.

Nun sollen die Studien weiter gehen: neben weiteren Kometengruppen (etwa langperiodischen Kometen) soll auch die Wirkung Jupiters auf die Asteroiden simuliert werden. Das war nämlich auch der Hauptkritikpunkt an der neuen Studie: Man schätzt, dass Kometeneinschläge nur etwa 5% aller Einschläge ausmachen: die restlichen 95% der Einschläge werden durch Asteroiden verursacht, die in keiner der zwei bisherigen Studien zum Thema berücksichtigt wurde.

Es scheint also so, dass das letzte Wort in der Sache noch lange nicht gesprochen sein wird.

Kurzer Bericht über die neue Studie

Artikel zum Thema beim Astrobiology Magazine

Zusammenfassung einer weiteren Studie zum Thema, die zum gleichen Ergebnis kommt