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Exoplanet Kepler-186f: Erdzwilling in lebensfreundlicher Zone entdeckt

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Erdzwilling: Schweben in der grünen Zone Fotos
Danielle Futselaar

Ist er die Heimat außerirdischen Lebens? Erstmals haben Astronomen einen Planeten entdeckt, der die beiden wichtigsten Voraussetzungen erfüllt: Er ist fast genauso groß wie die Erde und umkreist seinen Heimatstern in der bewohnbaren Zone.

Das Traumziel der Astronomie ist blau: Ein Planet, der genauso groß ist wie die Erde, reichlich Wasser besitzt und Leben ermöglicht - zumindest so, wie wir es kennen. Dazu muss er in perfektem Abstand seinen Heimatstern umkreisen. Ein bisschen zu weit, und der Planet erstarrt in Kälte. Ein bisschen zu nah, und er wird gegrillt.

Zwar haben Forscher bereits mehr als 100 Exoplaneten entdeckt, die ebenso winzig sind wie die Erde - doch die befanden sich meist im Grillbereich. Andere wiederum schweben zwar in der habitablen Zone, sind aber deutlich größer als die Erde. Jetzt ist es erstmals gelungen, einen Exoplaneten zu finden, der beides hat: die Ausmaße der Erde und einen lebensfreundlichen Abstand zu seinem Heimatstern.

Kepler-186f gehört, wie sein Name schon andeutet, zu einem ganzen Planetensystem, in dem er der fünfte und zugleich äußerste Planet ist. Sein Durchmesser ist nur zehn Prozent größer als der der Erde, schreiben die Forscher um Elisa Quintana vom Seti-Institut in Mountain View (US- Bundesstaat Kalifornien) im Fachblatt "Science". "Dies ist der erste eindeutig erdgroße Planet, der in der bewohnbaren Zone eines anderen Sterns gefunden wurde", erklärte Quintana. Das "Kepler"-Weltraumteleskop hat ihn erspäht, als er vor seinem Heimatstern vorbeigezogen ist und dessen Licht um eine Winzigkeit abgedunkelt hat.

"Bedeutende Entdeckung"

Bisher seien etwa 20 Exoplaneten in bewohnbaren Zonen bekannt, heißt es in einer Mitteilung des Seti-Instituts. Doch alle seien deutlich größer als die Erde, weshalb man nicht sicher sein könne, ob sie aus Fels oder - wie beispielsweise Saturn oder Neptun - aus Gas bestehen. Beim Kepler-186f sei das anders: Bei einem Durchmesser von weniger als dem 1,5-Fachen der Erde ist es nach Angaben von Astronom Thomas Barclay höchst unwahrscheinlich, dass es sich um einen Gasplaneten handele.

Dass Kepler-186f tatsächlich existiert - und nicht etwa ein Artefakt in den Teleskopdaten ist - erscheint ebenfalls nahezu sicher. Die Wahrscheinlichkeit, dass Quintanas Team sich irre, liege bei weniger als einem Prozent, meint Hans-Jörg Deeg vom Instituto de Astrofísica de Canarias. Kepler 186-f sei "recht deutlich der am besten potentiell bewohnbare" und auch der erdähnlichste Planet unter den bisher bekannten. "Seine Entdeckung ist daher sehr bedeutend", so Deeg. "Und mit ihm ist nun auch das Hauptziel des 'Kepler'-Satelliten erreicht: die Entdeckung bewohnbarer erdähnlicher Planeten."

Allerdings erlauben heutige Teleskope noch keine direkte Beobachtung der Atmosphäre des Planeten - weshalb die Astronomen auch nicht sagen können, ob es auf Kepler-186f wirklich Leben gibt. Dazu müsste man dessen chemische Spuren im Lichtspektrum der Gashülle nachweisen - wozu aber erst die Instrumente der nächsten Generation, etwa das derzeit im Bau befindliche James-Webb-Weltraumteleskop, in der Lage sein werden.

Doch selbst mit ihnen könnte es laut Astronomin Quintana unmöglich sein, Leben auf Kepler-186f nachzuweisen: Sein Heimatstern ist 490 Lichtjahre von der Erde entfernt und damit womöglich zu düster, um genauere Untersuchungen zu ermöglichen.

Dreimal weniger Sonnenstrahlung als auf der Erde

Eines aber scheint gewiss: Obwohl Kepler-186f durchaus Leben beherbergen könnte, wäre er für Menschen kein besonders angenehmes Ausflugsziel. Der Grund dafür ist, dass der Planet im äußeren Teil der habitablen Zone schwebt. Dort bekommt er nach Berechnungen von Quintanas Team nur etwa ein Drittel der Sonnenstrahlung ab, die wir auf der Erde gewohnt sind. Deshalb müsste die Atmosphäre bei weitem mehr Kohlendioxid besitzen, so dass der Treibhauseffekt das Gefrieren allen Wassers verhindert. "Wenn man dort landet, sollte man die Atemmaske nicht abnehmen", sagt Lisa Kaltenegger vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, die nicht an Quintanas Studie beteiligt war. Allerdings sollte eine erhöhte CO2-Konzentration für nicht-menschliches Leben kein Problem sein.

Francesco Pepe, Planetenforscher am Astronomischen Observatorium der Uni Genf, weist auf weitere unbekannte Größen hin. Bisher seien nur der Durchmesser des Planeten und seine Umlaufbahn bekannt. "Wie groß aber sind seine Masse und Dichte, wie dicht ist seine Atmosphäre, und woraus besteht sie? Gibt es dort überhaupt Wasser, auch wenn die Temperaturen günstig sind?" Solange diese Fragen nicht geklärt seien, könne auch die Frage nach der Existenz von Leben nicht beantwortet werden.

Das Seti-Institut hat Kepler-186f seit 2012, als es bereits Hinweise auf ihn gab, mit dem Allen Telescope Array ins Visier genommen und nach Funksignalen einer außerirdischen Zivilisation gefahndet. Doch in einem breiten Frequenzbereich hörten die Astronomen nichts als Stille. Die Hoffnung aufgeben möchten sie dennoch nicht: Um auf der Erde empfangen zu werden, müssten die Aliens ihr Signal mit einem Sender verschicken, der 10- bis 20-mal stärker ist als das gigantische Radarteleskop in Arecibo in Puerto Rico.

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insgesamt 361 Beiträge
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1. Und ein weiterer Grund...
seppiverseckelt 17.04.2014
...weshalb wir (noch) nichts von "denen" empfangen- die sind ja auch 490 Lichtjahre von uns entfernt -was heute bei uns ankommt wäre vor 490 Jahren dort abgschickt worden... Aber vor 490 Jahren, also anno 1524 hat die Erdmenschheit ja auch noch nichts gesendet-noch nicht mal gemorst ! ^^ ^^ ^^
2. ...
alpha0711 17.04.2014
Zitat von sysopDanielle FutselaarIst er die Heimat außerirdischen Lebens? Erstmals haben Astronomen einen Planeten entdeckt, der die beiden wichtigsten Voraussetzungen erfüllt: Er ist fast exakt so groß wie die Erde und umkreist seinen Heimatstern in der bewohnbaren Zone. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/planet-kepler-186f-astronomen-finden-exoplaneten-in-bewohnbarer-zone-a-964931.html
Cool. Wenns jetzt noch eine Möglichkeit gäbe schnell dorthin zu kommen ... Es ist abzusehen das unser Planet wohl bald (so die nächsten zweihundert Jahre) wieder ohne Menschen an Bord durch das Weltall fliegt. Wir Menschen geben uns jedenfalls eifrigst Mühe diesen Zeitrahmen einzuhalten ! Wenn wir so weiter machen schaffen wir es auch schon früher.Und damit meine ich nicht die Emigration zu einen anderen Planeten.
3. Seppi erklärt noch bitte
mehrhirnbitte 17.04.2014
wie das Leben auf dem Exoplaneten vom Ablauf her zwingend mit dem Fortschritt auf der Erde korreliert. Bin gespannt - wegen gleichzeitiger Schöpfung so gegen 5000 vor Christus z.B.?
4.
teichenstetter 17.04.2014
1 Lichtjahr ist keine Zeiteinheit. Damit fängt es schon mal an.
5. Grüne-Männchen-Alarm
alohas 17.04.2014
Mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit werden Erdenbewohner niemals mit „Außerirdischen“ zusammentreffen. Es ist eher anzunehmen, dass der Kult um die Fremdlinge vom andern Stern ein Wiedergänger früherer Göttervorstellungen im modernen naturwissenschaftlichen Gewand ist.
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Methoden der Planetenjagd
Die Suche nach der zweiten Erde
ESO
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 eines Sterns, der unserer Sonne ähnelt. Zuvor war 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 rund 600 Exoplaneten in mehr als 480 Systemen bekannt.
Die größte Hürde
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.
Radialgeschwindigkeitsmessung
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.
Transitmethode
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.
Gravitationslinseneffekt
Beim Gravitationslinseneffekt, 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.


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