Eine kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlichte Studie zeigt, dass der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre während der Kernbildung eines Planeten entscheidenden Einfluss darauf hat, ob lebenswichtige Elemente wie Phosphor und Stickstoff auf der Planetenoberfläche verbleiben können. Die Studie wurde vom Postdoktoranden Craig Walton und der Professorin Maria Schönbächler vom Zentrum für die Ursprünge und Verbreitung des Lebens an der ETH Zürich geleitet.

Das Forschungsteam entdeckte durch Modellierung, dass Phosphor und Stickstoff nur dann in ausreichender Menge im Planetenmantel verbleiben können, um eine materielle Grundlage für die Entstehung von Leben zu bieten, wenn der Sauerstoffgehalt während der Kernbildung innerhalb eines sehr engen, „gemäßigten“ Bereichs liegt. Hauptautor Walton erklärt: „Der Sauerstoffgehalt muss während der Planetenkernbildung genau richtig sein, damit Phosphor und Stickstoff auf der Planetenoberfläche verbleiben.“ Er erläutert, dass die Erde vor etwa 4,6 Milliarden Jahren in ihrer Kernbildungsphase genau in diesem chemisch „glücklichen“ Bereich lag.

Die Studie stellt einen neuen Mechanismus vor, der den Sauerstoffgehalt während der Planetenentstehung und das Lebenspotenzial beeinflusst. Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, verbindet sich Phosphor mit Eisen und sinkt in den Kern; ist zu viel Sauerstoff vorhanden, neigt Stickstoff dazu, in den Weltraum zu entweichen. Beide Fälle führen zu einem Mangel an lebensnotwendigen Elementen auf der Oberfläche. Modelle deuten darauf hin, dass der Sauerstoffgehalt auf anderen Planeten wie dem Mars möglicherweise nicht in diesem geeigneten Bereich lag. 

Diese Entdeckung könnte Auswirkungen auf Strategien zur Suche nach außerirdischem Leben haben. Walton und Schönbächler sind der Ansicht, dass neben der Frage, ob ein Planet über geeignete Temperaturen und flüssiges Wasser verfügt, auch sein früher Sauerstoffgehalt während der Entstehung ein wichtiges Kriterium sein sollte. Walton weist darauf hin: „Das macht die Suche nach Leben auf anderen Planeten konkreter. Wir sollten nach Planetensystemen suchen, die Sterne ähnlich unserer Sonne besitzen.“ Das bedeutet, dass die Suche nach erdähnlichen Planeten in Sternensystemen mit einer ähnlichen chemischen Zusammensetzung wie unserem Sonnensystem die Wahrscheinlichkeit erhöhen könnte, Leben zu finden.

Veröffentlichungsdetails: Titel: Die chemische Bewohnbarkeit der Erde und felsiger Planeten wird durch die Kernbildung bestimmt, veröffentlicht in: Nature Astronomy (2026). Zeitschrifteninformation: Nature Astronomy