Ferne Welten: Das All ist ein Planeten-Flohzirkus

Gibt es Leben da draußen? Eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern ist fest davon überzeugt - denn 2012 wurden Exoplaneten in ungeheurer Zahl aufgespürt. Sie zeigen: Das All ist wahrscheinlich voll von Welten, die der Erde ähneln könnten.

Exoplaneten: Pralle Vielfalt im All Fotos
dapd/RoPACS/ J. Pinfield

Auf den heiligen Gral der Planetenforschung - den Beweis für die Existenz eines lebensfreundlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems - warten Wissenschaftler zwar weiterhin. Denn dazu wäre die direkte Beobachtung der Atmosphäre eines solch kleinen Exoplaneten notwendig, was mit den aktuell verfügbaren Teleskopen noch nicht möglich ist.

Doch die Fahndung nach der zweiten Erde hat 2012 enorme Fortschritte gemacht. So gelang Astronomen die Entdeckung einiger faszinierender Exoplaneten. Einer besteht zu großen Teilen aus Diamant, ein anderer verdampft und zieht dabei eine gigantische Staubwolke hinter sich her, und eine heiße Wasserwelt hat sogar eine völlig neue Planetenklasse gegründet.

Während diese Einzelfunde beweisen, wie vielfältig die fernen Planeten sein können, war eine andere Erkenntnis vielleicht noch wichtiger: Ihr Zahl scheint gigantisch zu sein. Erdähnliche Felsbrocken etwa galten früher als Exoten. Doch im März haben Wissenschaftler aufgrund aktueller Daten eine neue Berechnung vorgelegt. Demnach existieren allein in der Milchstraße wohl Dutzende Milliarden erdähnliche Planeten. Dass es auf keinem einzigen von ihnen Leben gibt, erscheint vielen Forschern inzwischen eher unwahrscheinlich.

Weiter: Aquila-Erdbeben: Italienisches Gericht verurteilt Geologen zu Haftstrafen

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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.
Fotostrecke
Exoplaneten: Suche nach der zweiten Erde