Was wäre der maximale Grenzwert eines Planeten für sauerstoffbasiertes Leben?
Gibt es eine Obergrenze für die Größe eines Planeten, auf dem sauerstoffbasiertes Leben entstehen könnte?
Anders formuliert: Wie viel größer könnte ein Planet im Vergleich zur Erde sein, damit darauf menschenähnliches Leben möglich ist?
8 Antworten
einfaches leben wäre auch bei 2 oder etwas mehr erd-massen noch möglich, aber an einen aufrechten gang als eine der voraussetzungen für die entwicklung einer humanoiden lebensformen ist dann nicht mehr zu denken.
Zweimal die Erdmasse wird schon schwierig für die Aufrechte Körperkonstruktion, die aber nötig wäre um freie Arme für feine Handwerktätigkeiten zu vollführen, denn bei 2 G dürfte schon so etwas wie eine Wirbelsäule, aus dem Krabbelgang entwickelt, große Probleme haben. Man sollte zwischen 0,75 bis 1,5 Erdmassen sowas erwarten können wie uns, schätze ich.
Die Voraussetzungen jedoch wären vielfältig, so dass die Chancen winzig sind.
Vorsicht, 2 mal Masse ist nicht gleich 2g, der Planet ist auch entsprechend größer, Wurzel 3 aus 2. Und spsnbend: Faktor zu Erdgravitstion = Masse in Erdmassrn durch Erdradien zu Quadrat. Doppelte Masse gäbe so 1,2 g, absolut machbar.
Du stellst zwei Fragen statt einer.
Menschen setzen gasförmigen Sauerstoff voraus. Andere Lebewesen kommen möglicherweise auch mit flüssigem Sauerstoff zurecht.
Eine allgemein anerkannte Definition von Leben gibt es nicht. In der Astrobiologie wird Leben als strukturelle Einheit angesehen, die 1. mit Hilfe von aufgenommener Energie die Ordnung ihrer inneren Struktur erhöhen kann und 2. zur Selbstverdopplung fähig ist. Viren erfüllen die erste Forderung nicht und gelten deshalb nicht als Lebewesen.
Unter welchen Voraussetzungen ein Lebewesen als menschenähnlich angesehen wird, ist ebenfalls völlig unklar, da man den Begriff einerseits auf die biologischen Eigenschaften und andererseits auf die geistigen Eigenschaften des Menschen beziehen kann.
Nachtrag: Es gibt auch Lebewesen, die ganz ohne Sauerstoff auskommen und darunter solche, für die der Sauerstoff sogar schädlich ist. Nach wissenschaftlicher Einschätzung scheint vor allem die Existenz von flüssigem Wasser für die Existenz von Leben unabdingbar zu sein. (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone und https://www.nationalgeographic.de/wissenschaft/astrobiologie-gibt-es-leben-im-all )
Sauerstoffbasiertes Leben und menschenähnliches Leben sind völlig unterschiedliche Dinge. Zudem ist das Leben auf der Erde primär RNA und DNA basiert.
Nun zum Sauerstoff. Damit sich in der Atmosphäre Sauerstoff anreichern kann, darf sich dort nicht zu viel Wasserstoff befinden. Den der bindet den Sauerstoff zu Wasser. Leben benötigt aber keinen Sauerstoff, der war ja am Anfang auch auf der Erde nicht vorhanden und ist auf der Erde vielmehr ein Produkt des Lebens.
Eine sinnvolle Obergrenze ab der Leben nicht mehr möglich ist, kann man kaum sagen, dazu weiß man zu wenig über leben. Es gibt aber umgekehrt eine Untergrenze, der Planet braucht für Leben auf der Oberfläche nämlich eine Atmosphäre. Denn ohne Atmosphäre gibt es keine Flüssigkeiten und reines in Feststoffen entstehendes Leben ist doch eher unwahrscheinlich.
Research (ein KI-Agent von You.com) beantwortet die Frage "Wie massereich darf ein Planet maximal sein, um in der Lage zu sein, eine sauerstoffbasierte Atmosphäre entwickeln zu können?" so:
Basierend auf aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen und Modellen liegt die maximale Masse eines Planeten, der eine sauerstoffbasierte Atmosphäre entwickeln kann, bei etwa 5 bis 10 Erdmassen.
Begründung:
Atmosphärische Retention: Planeten mit einer Masse von mehr als 10 Erdmassen beginnen, signifikante Mengen an Wasserstoff und Helium aus der protoplanetaren Scheibe zu binden.
Diese Gase verdrängen leichtere Elemente wie Sauerstoff und machen die Entwicklung einer sauerstoffreichen Atmosphäre unwahrscheinlich.
Übergang zu Gasriesen: Ab etwa 10 Erdmassen beginnt ein Planet, die Eigenschaften eines Gasriesen anzunehmen.
Die starke Gravitation führt zur Akkumulation einer dicken Wasserstoff-Helium-Hülle, die die Entwicklung einer erdähnlichen Atmosphäre verhindert.
Geologische Aktivität: Planeten mit einer Masse von mehr als 5-10 Erdmassen könnten eine zu intensive geologische Aktivität aufweisen.
Dies könnte zu einem Übermaß an vulkanischen Gasen führen, die eine sauerstoffreiche Atmosphäre destabilisieren.
Oberflächenschwerkraft: Eine zu hohe Oberflächenschwerkraft (bei Planeten >10 Erdmassen) könnte die Entwicklung komplexer Lebensformen behindern, die für die Produktion von Sauerstoff durch Photosynthese notwendig sind.
Das ist übrigens mehr, als ich selbst erwartet hätte - ich hätte die Grenze deutlich niedriger (bei ca. 2,5-3 Erdmassen) angesetzt ...
Wenn man nicht weiß, dass Helium und Wasserstoff die leichtesten Elemente sind und die leichtesten Moleküle bilden können, muß man sich über den Absatz Atmosphärische Retention in der obigen Antwort nicht wundern.
ein KI-Agent von You.com
Der völligen Schwachsinn schreibt, der aber gut klingt. Das ist für KI nicht ungewöhnlich.
Planeten mit einer Masse von mehr als 10 Erdmassen beginnen, signifikante Mengen an Wasserstoff und Helium aus der protoplanetaren Scheibe zu binden.
Diese Gase verdrängen leichtere Elemente wie Sauerstoff und machen die Entwicklung einer sauerstoffreichen Atmosphäre unwahrscheinlich.
Wasserstoff ist das leichteste Element und Helium kommt gleich danach. Sauerstoff ist deutlich schwerer als Helium oder Wasserstoff.
Was hälst du von Janakis Antwort?