Wissenschaft 2011: Forscher finden potentiell lebensfreundliche Planeten

Ist die Heimat außerirdischer Lebewesen bereits gefunden? 2011 haben Astronomen gleich mehrere Planeten entdeckt, die lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten. Doch der sichere Beweis, dass dort Aliens zu Hause sind, lässt auf sich warten.

AFP/ NASA

2011 könnte einst als das Jahr in die Geschichte eingehen, in dem erstmals die Entdeckung einer zweiten Erde gelang. Anfang Dezember haben Astronomen mit Hilfe des Weltraumteleskops "Kepler" einen Planeten entdeckt, der fast wie der unsere aussehen könnte: Die Kugel namens Kepler 22b besitzt einen nur 2,4-mal größeren Durchmesser als die Erde.

Viel wichtiger aber ist der Abstand zu seinem Heimatstern: Er ist ähnlich groß wie die Distanz zwischen Erde und Sonne. Nach den Berechnungen der Forscher herrscht auf der Oberfläche von Kepler 22b eine Durchschnittstemperatur von 22 Grad. Das bedeutet, dass auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser existieren könnte - die Hauptvoraussetzung für die Entwicklung von Leben.

Möglicherweise wurde die zweite Erde auch schon im August entdeckt, als Forscher einen Exoplaneten im Orbit um den Stern HD 85512 aufspürten. Auch er soll in der sogenannten habitablen Zone liegen.

Ob es auf diesen Welten tatsächlich Leben gibt, lässt sich mit den aktuellen Teleskopen nicht herausfinden. Mit ihnen kann man kleine erdähnliche Planeten nur indirekt nachweisen, meist anhand der minimalen Abdunklung, die entsteht, wenn die Planeten von der Erde aus gesehen direkt an ihrem Heimatstern vorbeiziehen. Für den Beweis außerirdischen Lebens müssten Forscher das Lichtspektrum der Atmosphäre eines Exoplaneten erkennen können. Das aber dürfte erst mit der nächsten Generation von Weltraumteleskopen möglich sein.

mbe

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Weltraumteleskop Kepler: Blick in das Weltall

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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.