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28.04.13Leser-Kommentare

neuerdings.com Spezial: Auf der Suche nach dem Doppelgänger der Erde

Das NASA-Teleskop Kepler ist dem "Goldilocks-Planeten" dicht auf den Fersen. So nennen Astronomen bisweilen den gesuchten Doppelgänger unserer Erde. Inzwischen wurden zahlreiche Kandidaten ausgemacht, aber noch war kein perfekter Treffer darunter. Ein künftiges Teleskop könnte das ändern – und sogar Anzeichen für Leben auf fremden Planeten finden.

Die bisher kleinsten Planeten, die in einer Habitablen Zone entdeckt wurden. Rechts zum Vergleich: die Erde. Wie die Planeten tatsächlich aussehen, ist (noch) nicht bekannt. (Bild: NASA) Die bisher kleinsten Planeten, die in einer Habitablen Zone entdeckt wurden. Rechts zum Vergleich: die Erde. Wie die Planeten tatsächlich aussehen, ist (noch) nicht bekannt. (Bild: NASA)

Normalerweise befassen wir uns hier bei neuerdings.com mit sehr irdischen Dingen: Smartphones, Tablets, Digitalkameras und allerlei Kuriosem. Aber wahrscheinlich geht es vielen von euch so wie mir und ihr seid fasziniert von oder zumindest interessiert an Weltraumforschung. Das ist ein Grund für dieses kleine Spezial und den Ausflug in ferne Welten. Ein anderer: Die Technik hinter Forschungsinstrumenten wie dem Kepler-Teleskop ist schlichtweg verblüffend.

Erde 2, bitte melden

Größenverteilung der bisher von Kepler entdeckten Planetenkandidaten. (Bild: NASA) Größenverteilung der bisher von Kepler entdeckten Planetenkandidaten. (Bild: NASA)

Den Wissenschaftlern geht es dabei um viele neue Erkenntnisse, aber besonders reizvoll ist ein Doppelgänger der Erde: ein Planet von ähnlicher Größe, der um einen Stern wie unsere Sonne im richtigen Abstand kreist, um theoretisch flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche zu erlauben. Denn flüssiges Wasser wird nach aktuellem Stand der Dinge als wichtige Grundlage für die Entwicklung von Leben angesehen. Zwar gibt es Gegenbeispiele auch direkt auf der Erde, aber die Vielfalt an Lebensformen, wie wir sie kennen, braucht vermutlich ähnliche Bedingungen. Genau weiß das niemand, schließlich kennen wir bislang nur einen einzigen Ort im Universum, an dem Leben existiert.

Der Bereich um einen Stern, in dem auf einem Planeten flüssiges Wasser existieren kann, wird als Habitable Zone bezeichnet. Je nach Modell ist die mal breiter und mal schmaler. Noch ist nicht ganz klar, inwiefern auch andere Einflüsse dafür sorgen können, dass ein Planet bewohnbar für Lebensformen wird, wie wir sie kennen. Gut möglich, dass ein Planet vielleicht an sich zu weit weg oder zu dicht an seiner Sonne zu sein scheint, aufgrund seiner Atmosphäre oder anderer Faktoren aber doch Leben ermöglicht.

Aber auch hier gilt: Die Wissenschaftler können zunächst nur von dem ausgehen, was wir bislang wissen.

Deshalb ist die Suche nach anderen Planeten nebenbei bemerkt auch eine Erforschung der Erde. Denn wenn wir mehr darüber erfahren, wie andere Sonnensysteme und ihre Planeten aufgebaut sind, können wir unsere Heimatwelt und ihre Geschichte und Zukunft besser einschätzen.

Eines ist sicher: Exoplaneten gibt es

Auch Planeten in Doppelsternsystemen sind möglich, wie hier Kepler 47. Kosename: "Tatooine". Auch Planeten in Doppelsternsystemen sind möglich, wie hier die zwei bisher im System Kepler 47 gefundenen. (Bild: NASA)

Vor 20 Jahren war dabei die Frage nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, den so genannten Exoplaneten, noch eine theoretische. Zwar wurde vielfach vermutet, dass unser Sonnensystem keine Laune der Natur ist, aber Beweise gab es dafür lange nicht. Das hat sich inzwischen entscheidend verändert. Durch verschiedene Methoden und passende Messinstrumente konnten inzwischen zahlreiche Planeten um andere Sonnen nachgewiesen werden. Und zum Teil wissen wir dabei zugleich, wie groß sie sind, welche Masse sie haben, in welchem Abstand um ihre Sonne sie kreisen und wie lange sie für eine Umrundung brauchen.

Wir sind dabei auf allerlei Exoten getroffen, die vorher für unmöglich gehalten wurden. Gasriesen, die in dichtem Abstand um ihre Sonne kreisen beispielsweise. Planeten, die offenbar eine Supernova überstanden haben. Und auch Planeten in Doppelsternsystemen – ganz so wie Tatooine in Star Wars.

Eine besonders ungewöhnliche Möglichkeit: ein erdähnlicher Mond, der um einen Gasriesen in einem Doppelsternsystem kreist. Theoretisch denkbar. Nachzuweisen ist das bislang nicht.

Aber während sich Laien wie ich vor allem für die exotischen Welten begeistern können, ist der Heilige Gral der Planetenjäger derzeit der schon erwähnte Goldilocks Planet: ein Doppelgänger der Erde. Erst vor ein paar Tagen konnte das Kepler-Projekt stolz verkünden, dem wieder einen Schritt näher gekommen zu sein. Man fand in einem System gleich zwei Planeten in der habitablen Zone, die nur wenig größer als die Erde sind. Allerdings kreisen sie um einen erheblich dunkleren und kühleren Stern als unsere Sonne. Ein anderer Planet, der in der habitablen Zone eines passenden Sterns kreist, ist wiederum zu groß. Irgendwas ist bislang immer. Aber es scheint nur ein Frage der Zeit, bis die zweite Erde entdeckt wird.

Erstaunliche Technik

Zieht ein Planet an einem Stern vorbei, verringert sich dessen Helligkeit – zwar nur gering, aber stark genug für ein Instrument wie Kepler. Zieht ein Planet an einem Stern vorbei, verringert sich dessen Helligkeit – zwar nur gering, aber stark genug für ein Instrument wie Kepler. (Bild: NASA)

Das Instrument Kepler jedenfalls leistet Erstaunliches. Es beobachtet eine Himmelsregionen mit rund 100.000 Sternen und misst fortlaufend deren Helligkeit. Zieht ein Planet vor einem der beobachteten Sterne entlang, verringert sich diese Helligkeit. Dass man einen solchen Unterschied bei tausenden Lichtjahren entfernten Sternen und einem vergleichsweise winzigen Objekt wie einem Planeten überhaupt messen kann, finde ich persönlich schon verblüffend und faszinierend genug. Wer es ganz genau wissen möchte, findet hier weitere Informationen.

Um andere Faktoren für einen Fehler auszuschließen, muss ein solcher Vorbeizug des Planeten mindestens drei Mal beobachtet werden, bis er anerkannt wird. Würde jemand umgekehrt die Erde entdecken wollen, könnte das also bis zu drei Jahre dauern. Entsprechend ist die Mission auf mindestens 3,5 Jahre ausgelegt.

2.740 Planeten-Kandidaten hat Kepler ausgemacht. 122 davon sind bestätigt. Gemeinsam mit anderen Projekten gelten aktuell 717 Planeten als gesichert, wie man dieser Seite entnehmen kann.

Die nächsten Stufen nach Kepler sind dabei schon in Arbeit. TESS ("Transiting Exoplanet Survey Satellite") beispielsweise soll noch sehr viel mehr leisten. Mit vier Weitwinkel-Teleskopen und CCD-Sensoren mit insgesamt 192 Megapixel geht es ab 2017 auf Planetenjagd und das vor allem in unserer galaktischen Nachbarschaft. Einer der ersten Sponsoren des Projekts: Google. TESS könnte 1.000 bis 10.000 neue Exoplaneten entdecken und dabei wiederum die Vorarbeit für das James Webb Weltraumteleskop leisten. Das soll dann ab 2018 nicht nur einen Blick auf fernste Galaxien werfen, sondern könnte sogar Daten über die Atmosphären von Exoplaneten liefern. Diese Daten könnten im Idealfall sogar Anzeichen dafür enthalten, ob sich auf dem Planeten Leben entwickelt hat, wie wir es auf der Erde kennen.

Die Macher des TESS sind sich dabei sicher: Einer der Exoplaneten, den dieses Instrument entdeckt, wird einmal das Ziel der ersten interstellaren Weltraummission werden.

Aber bis dahin ist es dann doch noch ein wenig hin. Schade eigentlich.

Tipp zum Weiterlesen: "Planet Quest – The Search for Another Earth" – Website des Jet Propulsion Laboratory

Nerd-TV: Pressekonferenz zur neuesten Kepler-Entdeckung

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Kommentare

  • Ulrich

    28.04.13 (11:07:47)

    Sehr interessanter Artikel für einen Laien wie mich, danke!

  • Johannes

    29.04.13 (14:14:50)

    Definitiv. Da schließe ich mich an. Sehr verblüffend wozu die Technik im Stande ist und was wir heutzutage alles auswerten können.

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