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Studie: Nachteile für Leben auf Exoplaneten rund um Rote Zwerge

Redaktion Österreich und die Welt, 08.03.2026 00:40

NEAPEL/ITALIEN. Ein Forschungsteam aus Italien hat berechnet, wie viel nutzbare Lichtenergie auf erdähnlichen Planeten für Photosynthese verfügbar sein könnte. Die am 24. Februar 2026 veröffentlichte Vorabstudie kommt zum Schluss, dass kühle M-Sterne, auch Rote Zwerge genannt, für sauerstoffbildende Photosynthese deutlich ungünstiger sein dürften als Sterne wie unsere Sonne.

Leben auf Exoplaneten, die um sogenannte Rote Zwerge kreisen, könnte schwieriger entstehen als angenommen; Foto: KI-generiert

Die Studie des Forschungsteams rund um Giovanni Covone, die als Preprint auf arxiv.org veröffentlicht wurde, untersucht Planeten in der bewohnbaren Zone, also in jenem Bereich um einen Stern, in dem flüssiges Wasser möglich wäre. Entscheidend ist dabei nicht nur, wie viel Licht ankommt, sondern wie viel davon biologische Prozesse tatsächlich in Arbeit umsetzen könnten.

Dafür nutzt das Team den Begriff „Exergy“, also den Anteil der Strahlung, der sich grundsätzlich in nutzbare Energie umwandeln lässt. Auf dieser Basis berechneten die Wissenschaftler Obergrenzen für Photosynthese auf erdähnlichen Welten um Sterne der Klassen F, G, K und um kühle Sterne der M Klasse.

Kühle Sterne liefern weniger nutzbares Licht

Für die zentrale Reaktion der sauerstoffbildenden Photosynthese fällt das theoretische Potenzial bei FGK-Sternen laut Studie rund fünfmal höher aus als bei sehr kühlen M-Sternen. Der Grund ist laut Modell doppelt: Diese Sterne liefern weniger geeignete Photonen und zugleich einen kleineren Anteil an besonders nutzbarer kurzwelliger Strahlung.

Die Studie setzt auch Grenzen für lange Wellenlängen, also für sehr rotes bis nahes infrarotes Licht. Rund um sonnenähnliche Sterne könnte eine einfache Form dieser Photosynthese noch im nahen Infrarot möglich sein, bei späten M-Sternen verschiebt sich die Grenze etwas in Richtung kürzerer und damit blauerer Wellenlängen.

Bedeutung für die Suche nach Leben

Für die Forschung ist das wichtig, weil Photosynthese als möglicher Motor komplexen Lebens gilt und zugleich Spuren in einer Atmosphäre hinterlassen kann. Sauerstoff wäre ein solches Signal, das Teleskope eines Tages auf fernen Planeten suchen könnten.

Für die Erde ergibt das Modell in der Studie zugleich viel Spielraum: Die theoretische Obergrenze liegt mehrere Größenordnungen über der heute beobachteten Sauerstoffproduktion. Das passt laut den Autoren dazu, dass die irdische Photosynthese nur einen Teil des verfügbaren Potenzials nutzt.

Die Arbeit ist als Preprint auf arXiv veröffentlicht worden und wurde bei MNRAS eingereicht. Die Autoren wollen ihr Modell in einem weiteren Schritt auf realistischere Sternspektren, Atmosphären und Pigmente anwenden.