Jagd auf Exoplaneten

Wettlauf um lebensfreundliche Welten

Astronomen entdecken immer kleinere Planeten um ferne Sonnen. Mit welcher Methode werden sie die erste habitable Welt finden? Weltraumgestützte Teleskope konkurrieren bei der Suche mit bodengebundenen Sternwarten.
Inhalt des Artikels
Um einen der beiden Sterne im 424 Lichtjahre entfernten Doppelsternsystem HD 113766 kreist ein Ring aus Staub und Gas. Darin könnte sich womöglich gerade ein erdähnlicher Planet bilden.

Um einen der beiden Sterne im 424 Lichtjahre entfernten Doppelsternsystem HD 113766 kreist ein Ring aus Staub und Gas. Darin könnte sich womöglich gerade ein erdähnlicher Planet bilden.

Erdähnliche Planeten sind eine Herausforderung

Weltweit läuft die Jagd nach Exoplaneten auf Hochtouren, 340 Exemplare konnten die Astronomen bislang dingfest machen. Momentan ist die Messung der Radialgeschwindigkeit immer noch das ertragreichste Verfahren. Damit entdeckten Michel Mayor und Didier Queloz vom Genfer Observatorium 1995 den ersten extrasolaren Planeten: ein Meilenstein der modernen Astronomie. Im Spektrum des Zentralsterns wird dabei nach periodischen Änderungen gesucht, die auf die Anziehung eines im Verborgen kreisenden Planeten schließen lassen. Denn dieser bewirkt ein leichtes Torkeln des Sterns, der Dopplereffekt macht es im Spektrum sichtbar. Mit dieser Methode fand man anfangs vor allem sehr schwere Planeten auf engen Umlaufbahnen. In Analogie zum größten Planeten des Sonnensystems werden diese „hot Jupiters“ genannt. Für die Suche nach Leben im Weltall sind die heißen Gasriesen temperaturbedingt allerdings wenig ergiebig.
Erdähnliche Planeten mit deutlich geringerer Masse sind immer noch eine Herausforderung, obgleich die Planetenjäger ihre Methoden stetig verfeinern. Der bislang leichteste Exoplanet, der mit der Radialgeschwindigkeitsmethode gefunden wurde, heißt HD 40307 b. Entdeckt wurde er im Juni 2008 mit einem sehr präzisen Spektrographen der Europäischen Südsternwarte in Chile. Er kreist 42 Lichtjahre von der Erde um seinen Zentralstern, der drei Viertel der Masse unsere Sonne hat. Der Exoplanet selbst bringt 4,2 Erdmassen auf die Wage. Wegen seiner extrem engen Umlaufbahn benötigt er nur rund vier Tage für einen kompletten Umlauf.
Künstlerische Darstellung des Exoplanetenjägers Corot auf der Pirsch nach erdähnlichen Welten um fremde Sonnen

Künstlerische Darstellung des Exoplanetenjägers Corot auf der Pirsch nach erdähnlichen Welten um fremde Sonnen

Planeten wie HD 40307 b heißen „Super-Erden“. Planetologen bezeichnen damit Gesteinsplaneten in der Gewichtsklasse von 1 bis 10 Erdmassen. Im vergangenen Februar wurde die Entdeckung der bislang kleinsten Super-Erde bekannt. Der Fund gelang dem französische Corot-Satelliten („Convection, Rotation and planetary Transits“), der seit 2006 in rund 900 Kilometern Höhe die Erde umkreist. An dem französischen Projekt sind Österreich, Belgien, Deutschland, Spanien und Brasilien sowie die ESA beteiligt. Ebenso wie das neue Kepler-Teleskop der Nasa späht auch Corot nach den winzigen Abdunkelungen, die vorüber ziehende Exoplaneten im Licht ihrer Zentralsterne bewirken können (Transits). Diese Transit-Methode steht auf Platz zwei der Hitliste der Methoden um extrasolare Planeten zu entdecken, immerhin 57 wurden so bis dato aufgespürt – und zwar sowohl aus dem All als auch vom Boden aus. Ob dieses Verfahren die Radialmethode überholen kann, wird sich zeigen wenn Kepler, Corot und Co richtig auf Touren kommen.
Wird die erste wirklich habitable Welt jenseits des Sonnensystems überhaupt von Fernrohren im Weltall entdeckt werden? Der Genfer Planetenjäger Mayor erwartet bald schon Fundmeldungen erdgestützter Observatorien. Er ist überzeugt, dass auch mit der Radialmethode habitable Planeten entdeckt werden können. Zuerst werde man wohl bei roten Zwergsternen fündig. Die vergleichsweise kühlen Mini-Sterne haben nur einen Bruchteil der Sonnenmasse, selbst kleine Gesteinsplaneten können deshalb mit ihrer Anziehung einen messbaren Effekt ausüben. Manche davon könnten sich als habitabel herausstellen, auch wenn die Verhältnisse in solchen Planetensystemen beträchtlich vom Sonnensystem abweichen dürften: Wegen ihrer geringeren Strahlungsleistung kreisen solche Planeten in viel geringeren Abstand um ihren Zentralstern. Die geringe Distanz kann solchen Exoplaneten eine gebundene Rotation aufzwingen, das wiederum würde die Umweltbedingungen negativ beeinflussen: Eine Seite des Planeten hat dann immer Tag, dort herrscht ewige Hitze. Die andere Seite fristet in ewiger, eiskalter Nacht. Habitabel ist dann bestenfalls eine kleine Dämmerzone dazwischen.

Thorsten Dambeck ist Buchautor und freier Wissenschaftsjournalist in Heidelberg