Helmholtz-Allianz Planetenentwicklung und Leben

MF-AP: Helmholtz

Die Helmholtz-Allianz versucht in einem interdisziplinären Ansatz die Zusammenhänge zwischen Entwicklung eines Planeten und Evolution von Leben zu ergründen. Dabei wird der gesamte Planet, von seinen äußeren Hüllen wie Magnetosphäre und Atmosphäre bis in seinen Kern in die Untersuchungen mit einbezogen. Ausgehend von der Erde sollen auch andere Körper unseres Sonnensystems betrachtet werden, beispielsweise die erdähnlichen Planeten Venus und Mars. Gegenstand der Untersuchungen sind aber auch Monde, auf denen Leben nach heutiger Kenntnis zumindest theoretisch möglich wäre. In einem weitgespannten Bogen können die verwendeten Ansätze sogar extrasolare Planeten mit einbeziehen.  

Ob die Oberfläche eines Planeten geeignet für die Entwicklung von Leben ist hängt von zahlreichen Parametern ab. Die Art des Zentralgestirns und seine Entfernung vom Planeten bestimmen die prinzipielle Möglichkeit der Bewohnbarkeit. Weiterhin tragen Planetenparameter wie Masse, Zusammensetzung und Dynamik der festen Bestandteile, Existenz von Wasser und Vorhandensein einer Atmosphäre dazu bei, ob Habitabilität tatsächlich existiert. Gerade die Atmosphäre spielt dabei eine wichtige Rolle, wobei Zustandsgrößen wie Druck, Temperatur oder chemische Zusammensetzung die Rahmenbedingungen für die Evolution von Leben auf der Planetenoberfläche setzen. Diese Parameter wiederum werden vom einfallenden Strahlungsfeld der zentralen Sonne beeinflusst, welches in der Atmosphäre verändert wird. Physikalisch-chemische Prozesse bilden die Grundlage für die Dynamik innerhalb der Atmosphäre. Sie umfasst Transportmechanismen ebenso wie die Bildung von Aerosol und Wolken bis zum möglichen Entweichen der Planetenatmosphäre in den interplanetaren Raum reichen.   
   
IMF-AP bringt ihr Strahlungstransferwissen in die Allianz ein. Es erlaubt die Simulation, wie das Verhalten einer Planetenatmosphäre auf unterschiedliche Eingangsparameter reagiert. Damit ist es nicht nur möglich, Eigenschaften der einfallenden Strahlung an der Oberfläche des Himmelskörpers zu verstehen, sondern auch dessen beobachtbares Spektrum nach Biomarkern zu erkunden.