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Alternativen zur Erde? Auf der Suche nach Exoplaneten


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Alternativen zur Erde? Auf der Suche nach Exoplaneten

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Exoplaneten – das sind Planeten, die sich außerhalb unseres Sonnensystems befinden. Der erste Exoplanet, 51 Pegasi b, wurde 1995 an der Universität Genf vom Schweizer Professor Michel Mayor entdeckt. Ein Meilenstein der Astronomie. Seitdem wurden über 3.500 Exoplaneten gefunden, und wöchentlich werden es mehr. Wir trafen die Experten für Exoplaneten am Observatorium Genf.



51 Pegasi b ist ein sogenannter Hot Jupiter, Heißer Jupiter, dessen Masse der des Jupiter ähnelt, auf dem es aber deutlich heißer ist, und der einen anderen Stern als die Sonne umkreist. Sein Entdecker Michel Mayor: “Es ist beeindruckend – unglaublich, dass wir in gut zwanzig Jahren von dem Traum, dass es Planeten gibt, die um andere Sterne kreisen, auf über 3.500 entdeckte Exoplaneten gekommen sind.”

Die Forschung in diesen zwanzig Jahren konzentrierte sich vor allem auf die Suche nach kleineren Planeten wie dem unsrigen. Mayor: “Heute sind die Leute auf sehr spezifische Dinge gespannt: Auf die Entdeckung bewohnbarer Planeten, Planeten mit Gestein wie auf der Erde, in einer Entfernung zu ihrem Stern, in der Wasser in flüssiger Form existieren kann.”


Exoplaneten sind schwer direkt zu beobachten


Die meisten Exoplaneten können nicht direkt beobachtet werden, denn sie leuchten zu schwach im Vergleich zu den Sternen, um die sie kreisen. Deshalb bedienen sich die Wissenschaftler einer Hilfsmethode. Exoplanetenforscher David Ehrenreich von der Universität Genf erklärt dies am Beispiel zweier Schneebälle: “Der kleine ist ein Riesenplanet, einer wie Jupiter, ein riesiger Gaskörper. Der Große ist sein Stern, um den er kreist. Und weil man den Planeten nicht direkt beobachten kann, besteht unsere Methode darin, den Stern bei seinen Bewegungen zu beobachten. Denn die sind dadurch, dass der Planet ihn umkreist, beeinträchtigt. Und daraus können wir die Masse des Planeten ableiten. Bei bestimmten Konfigurationen hat man das Glück, den Planeten zu sehen, wie er vor seinem Stern vorbeizieht, das nennen wir einen Transit, eine kleine Verfinsterung, die uns die Größe des Planeten zeigt. Und das werden wir aus dem All heraus mit der Cheops-Mission messen.”


Espresso – der Ferrari unter den Spektrographen

Cheops ist ein Weltraumteleskop, an dem die ESA gerade baut, und das im nächsten Jahr ins All geschickt werden soll. Dort wird es den Radius der Exoplaneten mit noch nie dagewesener Präzision messen können.

Die Daten werden dann mit am Boden gewonnenen Daten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile abgeglichen. Das Teleskop in Chile soll in diesem Jahr noch hochgerüstet werden, mit einem Spektrographen names Espresso, der gerade am Observatorium Genf gebaut wird. Forschungsleiter Francesco Pepe erklärt, wie er funktioniert: “Das Licht kommt durch einen kleinen Apparat hinein, wird gebündelt und durch eine winzige Glasfaserleitung geschickt, die so dick ist wie ein Haar. Sie leitet das Licht bis in den Spektrographen in seinem großen Vakuum-Tank, und dort wird es dann in all seine Farben zerlegt. Der Spektrograph analysiert diese Spektren und bestimmt die Geschwindigkeit der Sterne. Das ist heute der beste Spektrograph, den wir bauen können, der Ferrari unter den Spektrographen. Und damit werden wir bewohnbare Planeten suchen – hoffen wir.”


Massenhaft Planeten wie die Erde?


Innovationen wie das Cheops-Weltraumteleskop und der Espresso-Spektrograph werden die Erforschung der Exoplaneten noch weiter beschleunigen.

Werden wir eines Tages einen Planeten wie unsere Erde finden? Mit Gestein, Wasser und einer Atmosphäre, in der man atmen kann? Keine leichte Aufgabe, erklärt die britische Astrophysikerin Carole Haswell: “Die Verdunkelung durch die Erde, wenn sie vor der Sonne vorbeizieht, beträgt ein Hundertsel von einem Prozent. Wenn man dies in Betracht zieht, dann müssen wir die Helligkeit eines Sterns mit einer Präzision von einem Hundertstel Prozent messen, und das über einen Zeitraum von drei Jahren. Das ist nichts Banales! Aber ich denke mal, dass wir am Ende massenhaft Planeten finden werden mit flüssigem Wasser auf der Oberfläche, auf denen wir potenziell herumspazieren können.”



Auch wenn die Suche nach erd-ähnlichen Planeten schwierig ist, schließen sich den Pionieren immer mehr Nachwuchsforscher an. Über dreitausend entdeckte Exoplaneten sind eine stattliche Bilanz. Michel Mayor: “Die Zahl kommt ja nicht von ganz allein zustande, dahinter stecken viele Leute, die in diesem Bereich arbeiten. Ein alter Traum der Menschheit ist heute ein explodierender Forschungssektor.”

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass in unserer Milchstraße mehr als eine Milliarde Exoplaneten kreisen – und noch weitere Milliarden im Universum.

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