Spektakuläre Entdeckung
Exoplanet befindet sich in bewohnbarer Zone
Ist es eine zweite Erde? Schweizer Astronomen haben herausgefunden, dass ein seit 2007 bekannter Exoplanet in der lebensfreundlichen Zone schwebt. Die Chancen auf Wasser stehen gut, meinen die Forscher - und geben zudem den Fund des bislang leichtesten Exoplaneten bekannt.
Genf - "Der heilige Gral der aktuellen Exoplaneten-Forschung ist die Entdeckung eines erdähnlichen Felsplaneten in der bewohnbaren Zone", meint Michel Mayor von der Universität Genf. Jetzt könnten Astronomen ihr Ziel erreicht haben: Neuen Beobachtungen zufolge umkreist ein seit 2007 bekannter Exoplanet seinen Stern in jenem Abstand, der "die richtigen Voraussetzungen für flüssiges Wasser auf der Oberfläche" erlaubt, sagte Mayor am Dienstag auf einer Pressekonferenz der Europäischen Südsternwarte (Eso).
Den neuen Daten zufolge befindet sich der Himmelskörper namens Gliese 581d in der sogenannten Grünen Zone. Zumindest theoretisch könnte er also lebensfreundlicher sein als bisher angenommen. "Gliese 581d ist wahrscheinlich zu massiv, um nur aus Felsmaterial bestehen zu können, aber wir können spekulieren, dass es sich um einen Eisplaneten handelt, der sich seinem Stern genähert hat", sagte Stephane Udry von der Universität Genf. "Gliese 581d könnte sogar von einem großen, tiefen Ozean bedeckt sein - er ist der erste ernstzunehmende 'Waterworld'-Kandidat.
Der Stern Gliese 581 im Sternbild Waage hat Planetenjägern schon viel Freude bereitet. In 20,5 Lichtjahren Entfernung von der Erde konnten sie bislang drei Begleiter nachweisen, die den Himmelskörper umkreisen. Besonders interessant war dabei der Planet Gliese 581c, der eine Weile lang sogar als Kandidat für den Status einer zweiten Erde galt. Ein Gutachten des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) brachte allerdings Ernüchterung:
Auf dem neu entdeckten Himmelskörper sei es zu warm für die Entwicklung von Leben, erklärten die Forscher.
Nun haben die Astronomen nicht nur herausgefunden, dass Gliese 581d bewohnbar sein könnte, sondern zugleich die Entdeckung eines weiteren Planeten in dem System bekannt gegeben: Gliese 581e. Er ist nur knapp doppelt so schwer wie die Erde und damit der leichteste bisher bekannte Exoplanet, wie Mayor erklärte.
Ähnlich groß wie Gliese 581e ist
Corot-Exo-7b, dessen Entdeckung ein internationales Forscherteam im Februar bekannt gegeben hatte. Der Exoplanet, den der französische Satellit "Corot" ausgespäht hatte, ist ebenfalls nur knapp zweimal so groß wie die Erde und kreist 400 Lichtjahre von uns entfernt um einen sonnenähnlichen Zentralstern.
Leben dürfte auf Gliese 581e, den die Wissenschaftler um Mayor mit dem "Harps"-Spectrografen am 3,6-Meter-Eso-Teleskop in Chile auf die Spur gekommen waren, vermutlich nicht existieren. Zwar handelt es sich nach Auskunft der Forscher vermutlich um einen Gesteinsplaneten. Doch er kreist in nur drei Tagen einmal um sein Zentralgestirn. Das bedeutet, dass Gliese 581 dem Stern vergleichsweise nahe ist, was für brütende Temperaturen an der Oberfläche des Planeten sorgt.
METHODEN DER PLANETENJAGD
Die Entdeckung der ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems galt als wissenschaftliche Sensation. 1992 wiesen Forscher die ersten Exoplaneten im Orbit um den Pulsar PSR B1257+12 nach. 1995 fanden Michel Mayor und Didier Queloz erstmals einen Planeten in der Umlaufbahn um einen Stern, der unserer Sonne ähnelt. Zuvor war es unter Forschern heftig umstritten, ob es überhaupt Planeten in den Tiefen des Alls gibt - oder ob unser Sonnensystem das einzige seiner Art ist. Inzwischen sind jedoch weit über 200 Exoplaneten in mehr als 180 Systemen bekannt.
Mit heutigen Teleskopen können Exoplaneten nur unter größten Schwierigkeiten direkt beobachtet werden, da ihr Heimatstern sie bei weitem überstrahlt. Astronomen sind deshalb auf indirekte Methoden angewiesen, die in den vergangenen Jahren immer weiter verfeinert wurden und die Entdeckung immer kleinerer Planeten erlauben. Das begehrteste Objekt ist eine "zweite Erde": ein Felsplanet, der in Größe und Masse der Erde ähnelt und seinen Stern in der sogenannten Grünen Zone umkreist, in der die Existenz von flüssigem Wasser auf der planetaren Oberfläche möglich ist.
Die Messung der Radialgeschwindigkeit ist das älteste Verfahren zum Nachweis extrasolarer Planeten. Wenn ein Planet einen Stern umrundet, zwingt er ihm eine leichte Taumelbewegung auf: Der Stern schlingert wie ein Hammerwerfer. Dadurch bewegt er sich minimal auf den Betrachter zu und von ihm weg. Durch den Doppler-Effekt wird das Licht dabei abwechselnd kurzwelliger und langwelliger.
Anfangs war diese Methode noch so grob, dass mit ihr nur große Gasplaneten vom Kaliber des Jupiters entdeckt werden konnten, die ihren Stern zudem in einem engen Orbit umrunden. Leben ist auf diesen glühend heißen Giganten aber kaum möglich. Erst seit kurzem können Wissenschaftler mit dieser Methode auch kleinere Planeten von der Größe der Erde entdecken - vorzugsweise im Orbit um Rote Zwergsterne. Sie sind wesentlich kleiner und kühler als unsere Sonne, weshalb erdähnliche Planeten sie in einer engen Bahn umkreisen und dennoch lebensfreundlich sein können.
Die Transitmethode kann angewandt werden, wenn ein Planet von der Erde aus gesehen direkt vor seinem Heimatstern vorbeizieht. Dabei verdeckt er einen Teil des Sternenlichts. Anhand der Abdunkelung können Astronomen auf die Existenz des Planeten schließen. Und nicht nur das: Die Transitmethode erlaubt auch gewisse Rückschlüsse auf die Atmosphäre eines Planeten. Während des Transits werden je nach Zusammensetzung der Gashülle verschiedene Wellenlängen des Sternenlichts unterschiedlich stark absorbiert. Auf diese Weise konnten Forscher
in der Atmosphäre von HD 209458b Wasserstoff, Sauerstoff und möglicherweise sogar Wasserdampf nachweisen.
Beim Gravitationslinsen-Effekt, auch "gravitational microlensing" genannt, wird das Licht eines Himmelskörpers durch ein Objekt im Vordergrund verstärkt. Der Effekt wird von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie beschrieben: Die Schwerkraft eines Objekts mit großer Masse, etwa eines Sterns oder einer Galaxie, krümmt die Raumzeit und lenkt das Licht ab - so, als ob eine gigantische optische Linse im Raum schweben würde. Auf diese Weise können auch lichtschwache Objekte sichtbar werden, die Astronomen sonst verborgen blieben.
Mit dieser Methode wurden bereits mehrere Exoplaneten entdeckt.
chs