"Corot"-Mission Teleskop soll zweite Erde finden

Binnen weniger Jahre ist die Suche nach fernen Planeten vom Nischen- zum Topthema der Astronomie aufgestiegen: Forscher wittern die Chance, außerirdisches Leben zu finden. Jetzt greift Europa mit dem Weltraumteleskop "Corot" in die Exoplaneten-Jagd ein.

Von Stefan Schmitt


Um Abermilliarden Euro für die Suche nach grünem Schleim auszugeben, den es vielleicht gar nicht gibt, bedarf es guter Argumente. Das Beste ist vielleicht die Begeisterung der Erdlinge für Außerirdische. Die Aussicht, dass es außerhalb des Sonnensystems bewohnbare Planeten geben könnte, treibt eine Suche an, die möglicherweise Unsummen für die Wissenschaft verfügbar macht, ihre Außenwirkung aber in jedem Fall befördert.

209 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems listet das Observatoire de Paris auf seiner Exoplaneten-Website derzeit auf. Erst im August war die 200er-Marke gefallen. Ende Juli waren fünf Stück gleichzeitig dazugekommen, als der Astronom Paul Butler vom Carnegie Institute in Washington im "Astrophysical Journal" einen Katalog naher Exoplaneten veröffentlicht hatte. Schon rund 20 Sternsysteme mit mehr als einem Planeten konnten Wissenschaftler kartieren, Rekordhalter ist bislang ein Stern mit gleich vier Begleitern.

"Planeten sind ein Begleitprodukt der Sternbildung, und fast jeder Stern hat die Fähigkeit, Planeten zu formen", sagt Michel Mayor vom Observatorium der Universität Genf. Jeden Monat würden die Instrumente feiner, bald könne man damit auch Leichtgewichte von der Dimension der Erde finden, hat Mayor beim European Science Open Forum im Juli in München vorausgesagt.

Der Pop der Planetenkunde: Suche nach der zweiten Erde

Am kommenden Mittwoch soll nun der europäische Satellit "Corot" ins All geschossen werden, um die Suche nach genau diesen Leichtgewichten zu beschleunigen. "Wir sind die ersten, die dazu im freien Weltraum von einem Satelliten aus messen", erklärt die Physikerin Ruth Titz vom Berliner Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Europa würde dann an der Spitze dessen stehen, was derzeit als publikumswirksamste Disziplin der Planetenforschung gelten kann: Der Suche nach erdähnlichen Objekten.

Selbst Hobbyastronomen finden mittlerweile Wandelsterne außerhalb unseres Sonnensystems. So konnten jüngst vier Amateure mit einem selbstgebastelten Teleskop vom hawaiianischen Berg Haleakala aus Helligkeitsschwankungen des Sterns XO-1 auf einen Begleiter zurückführen, der alle vier Tage an dem Stern vorbeizieht. Astronomen bestätigten, dass XO-1b ein Gasriese ähnlich wie der Jupiter ist.

Erst elf Jahre sind vergangen, seit Mayor den ersten Exoplaneten überhaupt entdeckte: 51 Pegasi. Dieser machte sich nur indirekt durch die Helligkeitsschwankung seines Sterns bemerkbar. Doch das genügte, um die Astro-Gemeinde zu elektrisieren: Endlich war der bange Verdacht widerlegt, Planeten könnten sich vielleicht nur um unseren eigenen Stern kreisen. Mit jedem neuen Fund gewann der Himmel jene Vielfalt, die Science-Fiction-Autoren ihm schon immer zugeschrieben hatten: unzählige Welten in unendlichen Weiten.

51 Pegasi ist ein Gasriese, jupiterähnlich und unwirtlich. Doch immer kleinere Planeten gerieten den Forschern vor die Linse. Neptunartige mit hartem Kern sind bereits keine Seltenheit mehr. Je kleiner, desto erdähnlicher, lautet derzeit die Devise in der Astronomie. Gezielt suchen Forscher in Europa und Amerika mittlerweile nach Welten mit fester Oberfläche und Gasatmosphäre. Im Hinterkopf der Suchenden steckt immer die Vermutung: Ein bewohnbarer Planet wird Bewohner haben.

"Wahrscheinlich so ähnlich wie grüner Schleim"

"Natürlich werden wir nach biologischer Aktivität Ausschau halten", sagt Malcolm Friedlund von der europäischen Raumfahrtbehörde Esa, "irgendetwas, wahrscheinlich so ähnlich wie der grüne Schleim, den man an heißen Sommertagen an der Oberfläche eines Teichs finden kann." Später könne dann vielleicht auch E.T. kommen, fügte er hinzu, bevor er wissenschaftlich nüchtern ergänzt: "Aber das ist nicht das wirkliche Ziel. Unser Ziel ist es herauszufinden, ob es andere Planeten wie die Erde gibt."

Beantworten lässt sich diese Frage indes nicht mit Ja oder Nein. Vielmehr hangeln sich die Heimatsucher von einer Wenn-dann-Verzweigung in die nächste. Sollten "Corot" und die für 2008 geplante Nasa-Mission "Kepler" tatsächlich in den nächsten Jahren Planeten finden, die nicht mehr viel größer als die Erde sind, steht das Drehbuch für die Messungen längst fest - es wäre eine Jagd in drei Akten.

Zunächst wollen die Forscher das Licht eines Planeten direkt auffangen, ohne dass es von der Strahlung seines Sterns überdeckt wird. Die Technik, die das ermöglicht, heißt Interferometrie. Das soll genügen, um die Masse des Planeten zu bestimmen und mit etwas Rechnerei auch auf dessen Dichte und damit auf die Anziehung an der Oberfläche schließen zu können. Sowohl Satelliten wie die geplante "Sim"-Mission der Nasa (Start frühestens 2014) als auch Teleskope am Boden - etwa an der Europäische Südsternwarte (Eso) - beherrschen die Interferometrie.

Teure Großprojekte wie etwa das Esa-Projekt "Darwin" sind notwendig, um direkt das Infrarotlicht von fernen Planeten aufzufangen. Diese Wärmestrahlung würde den Astrophysikern verraten, welche Temperaturen auf Exoplaneten herrschen - und so ganz heiße Kandidaten für die Heimat grünen Schleims kennzeichnen.

Dann würde aus der Suche nach einem heimeligen Ort die Jagd nach Leben, das sich dort eingerichtet haben könnte. Dafür aber müssten die Forscher das Bisschen schummeriges Licht eines Exoplaneten aufwendig auffangen, so dass eine Spektralanalyse möglich ist. Dabei würde offenbar, welchen Anteil die unterschiedlichen Wellenlängen an der Strahlung haben. Solche Spektren sind ein Fingerabdruck der Atmosphäre - und wohl die einzige Möglichkeit, aus der Ferne fremdes Leben zu erkennen.

Die Spektren der Planeten verraten, was an der Oberfläche vor sich geht. Sollten sich in den Spektrallinien Hinweise auf Kohlendioxid, Ozon und Methan finden, wäre das ein klares Zeichen für organisches Leben, sagt Lisa Kaltenegger vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Wir kennen keinerlei abiotische Systeme, die diese drei Dinge gleichzeitig in bedeutenden Mengen hervorbringen können."

Aus dem sichtbaren Licht könne man außerdem herauslesen, ob "Blätter am Boden wachsen". Ausschläge im Infrarotspektrum verrieten die Anwesenheit von Stickoxiden. "Auf der Erde werden die nur von Bakterien produziert", sagt Kaltenegger.

Starke Hinweise auf biologische Aktivität - auf der Erde

Dass eine Fingerabdruck-Untersuchung fremder Welten funktionieren würde, hat ihr Team bereits im Juni demonstriert - an der Erde. Die Nasa hatte eine Mars-Sonde im Flug auf den Mond gerichtet, um von der Erde reflektiertes Licht aufzufangen. Kaltenegger und ihre Kollegen führten eine Spektralanalyse daran durch. "Als Spektrum eines extrasolaren Planeten interpretiert, würden wir zuversichtlich folgern, dass es ein bewohnbarer Planet ist", schrieben die Forscher im "Astrophysical Journal" (Bd. 644, S. 551). "Außerdem stellen die gleichzeitige Präsenz von Sauerstoff und Methan starke Hinweise auf biologische Aktivität dar."

Aber auch auf den Bildern zukünftiger Hightech-Teleskope werden Exoplaneten höchstens als kleine Lichtpunkte erscheinen. "Auf lange Sicht wollen wir natürlich nicht nur Bilder von fernen Planeten machen, sondern auch Aufnahmen von deren Oberfläche", sagte Esa-Projektwissenschaftler Friedlund. Ein französischer Kollege habe einmal vorgeschlagen, 40 fliegende Teleskope ins All zu schießen, die als riesiges Interferometer hübsche Postkartenblicke auf fremde Welten erlauben sollten. Ein solches Projekt würde sich allerdings in der Größenordnung von 30 Milliarden Euro bewegen.

"So etwas wird nur geschehen, wenn es einen guten Grund, sprich gesicherte Spuren von Leben gibt", sagt Friedlund. Bisher wird bei der Suche nach Exoplaneten mit jedem neuen Fund die Neugierde größer - parallel zu den technischen Anforderungen für die nächste Entdeckung.

Das Verlangen nach mehr Geld in diesem Forschungsgebiet sei enorm. "Ich bin absolut sicher, dass das ein sehr bedeutendes Wissenschaftsfeld bleibt", sagte Mayor zu SPIEGEL ONLINE, "und dass jeder Forscher fest daran glaubt, dass diese Planeten existieren." Allerdings gibt es da auch noch die Haushaltspolitiker, und die können streng sein. So wurde bereits der "Terrestrial Planet Finder" der Nasa, ein gewaltiges mehrteiliges Weltraumteleskop, aus dem Etat der US-Raumfahrtbehörde gestrichen.

Erst im Mai hatten Mayer und sein Team die Sehnsucht nach Planetensystemen ähnlich dem Unseren mit einem Fund genährt, von dem sie im Mai im Wissenschaftsmagazin "Nature" berichteten: Um den Stern HD 69830 drehen sich drei Planeten von Neptun-Größe. Sogar einen Asteroidengürtel glaubten Christophe Lovis, Michel Mayor und ihre Kollegen indirekt festgestellt zu haben. Entscheidend in ihrem Aufsatz sind zehn Worte: "Der äußere Planet umkreist den Stern in der bewohnbaren Zone".

Genau das wollen die Planetensucher mit Hilfe von "Corot" in ein paar Jahren auch über Planeten von nur noch einem Fünftel oder einem Siebtel der Größe des Neptuns sagen können - um die Menschheit für neue Instrumente zu begeistern.



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