Forscher halten drei neu entdeckte Planeten für potenziell bewohnbar
Auf der Suche nach erdähnlichen Planeten ist eine Gruppe von Astronomen unweit unseres Sonnensystems fündig geworden: 39 Lichtjahre entfernt umkreisen drei mögliche Kandidaten einen lichtschwachen Zwergstern namens Trappist-1. Ob es dort Leben gibt, wollen sie noch „in unserer Generation“ herausfinden.
Im Sternbild Wassermann haben Forscher den Planeten Trappist-1 entdeckt. Die künstlerische Illustration zeigt Trappist-1 im Hintergrund, im Vordergrund zu sehen die Oberfläche eines der drei erdähnlichen Planeten, die den Trappist-1 umkreisen.
Foto: M. Kornmesser/ESO
Sind wir allein im Universum? Die Frage beschäftigt die Menschheit schon lange – die Unterhaltungsindustrie ebenso wie die Astronomen. Erste Voraussetzung dafür: eine bewohnbare Welt. Und dafür muss schon so einiges zusammenkommen: Die Temperaturen müssen gemäßigt sein, es muss flüssiges Wasser geben, und die Größe sollte vergleichbar mit der der Erde sein.
Die eine oder andere Entdeckung gab es in den vergangenen Jahren bereits, etwa der beiden erdähnlichen Planeten Kepler-438b und Kepler-442b und des Exoplaneten GJ 1132b, aber die Suche gleicht dennoch der nach der berühmten Nadel im Heuhaufen.
Kleiner kühler Stern mit drei Planeten
Jetzt hat eine internationale Gruppe von Astronomen wohl gleich drei dieser Nadeln gefunden: Gerade einmal 39 Lichtjahre entfernt gibt es einen kleinen kühlen Stern mit einer Masse von etwa 8 % und einer Leuchtkraft von rund 0,05 % unserer Sonne, um den drei Himmelskörper kreisen – in einer Entfernung, die, gemessen an der Strahlung des Sterns, die Voraussetzungen für Leben bietet.
Die Ergebnisse ihrer Forschung haben die Wissenschaftler unter Leitung von Michaël Gillon vom Institut d’Astrophysique et Géophysique an der Universität Lüttich in Belgien Anfang Mai in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht. Der Planet Trappist hat sogar schon eine eigene Website, auf der man sich einen Eindruck vom Planeten und vom Stand der Forschung verschaffen kann.
Künstlerische Darstellung der Oberfläche eines der erdähnlichen Planeten im Sternbild Wassermann, die den sehr kühlen Zwergsterns Trappist-1 (im Hintergrund) umkreisen.
Quelle: M. Kornmesser/ESO
Gefunden haben die Himmelsforscher den Stern und seine Planeten mit Hilfe eines 60-Zentimeter-Infrarot-Teleskops namens Trappist, das am La Silla-Observatorium der European Southern Observatory (ESO) in Chile steht. „Trappist“ ist die Abkürzung aus der Bezeichnung „Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope“ – ein kleines Teleskop, um vorbeiziehende Planeten und Planetenbausteine zu beobachten.
Das Gerät ist auf kleine kühle Sterne in der Nähe des Sonnensystems ausgerichtet, die für übliche optische Teleskope nicht erkennbar sind, für Infrarotwellen aber schon. Rund 60 gibt es davon nahe unseres Sonnensystems, und diese lichtschwachen roten, sehr kühlen Zwergsterne sind ideal für die beobachtende Suche nach bewohnbaren Welten: Hellere Sterne würden verwischtere Ergebnisse liefern.
Regelmäßige Verdunklungen führten auf die richtige Spur
Im Sternbild Wassermann wurden sie schließlich fündig: Beim Licht, das der inzwischen Trappist-1 genannte, etwa Jupiter-große, rötliche Stern abstrahlte, kam es immer wieder zu Verdunklungen: Offenbar schob sich etwas zwischen Stern und Erde.
Bei näherem Hinsehen entpuppten sich die Verdunklungen als drei einzelne Planeten, die den Stern in relativ knapper Entfernung umkreisen: Trappist-1b braucht für eine Umrundung gerade einmal gut 1,5 Tage , Trappist-1c knapp 2,5 Tage und Trappist-1d ist zwischen 4,5 und 73 Tagen unterwegs. Zum Vergleich: Die Erde braucht für eine Umrundung bekanntlich 365,25 Tage.
Diese schnellen Umrundungszeiten lassen die Forscher auf eine kurze Entfernung zum zentralen Gestirn schließen – allerdings ist Trappist-1 selbst ja auch deutlich kühler als unsere Sonne. Konkret gehen sie davon aus, dass die beiden Planeten mit der kürzeren Umlaufzahl zwei- bis viermal so viel Strahlung abbekommen wie die Erde von der Sonne.
Zudem haben sie eine permanente Tag- und Nacht-Seite: Möglicherweise ist es auf der einen Seite zu heiß für die Entwicklung von Leben, während es auf der Nachtseite kalt ist und an Licht fehlt. Dennoch könnte es Gegenden mit Temperaturen von deutlich unter 400 Kelvin (etwa 126 °C), flüssiges Wasser und somit bewohnbare Zonen geben. Über die Umlaufbahn des dritten Planeten ist noch wenig bekannt. Die Forscher vermuten, dass er deutlich weniger Strahlung als seine Nachbarn empfängt, er aber vielleicht gerade deshalb komplett in der bewohnbaren Zone liegt.
Zu weit, um hinzufliegen, aber nah genug für Betrachtungen
39 Lichtjahre sind knapp 370 Billionen Kilometer: Das ist zu weit, um zumindest mit der heute vorhandenen Technik mal eben hinzufliegen, aber nah genug, um sie gründlich unter die Lupe nehmen zu können. Damit haben die Wissenschaftler direkt angefangen: Nach der ersten Entdeckung richteten sie direkt deutlich größere Teleskope wie zum Beispiel das HAWK-I-Instrument am 8-Meter Very Large Telescope der ESO auf das System – damit ermittelten sie unter anderem die erdähnliche Größe der Planeten fest.
Weitere Großteleskope wie das E-ELT der ESO und das NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope sind derzeit im Bau und sollen ab 2017 bzw. 2018 Aufschluss über die atmosphärische Zusammensetzung der Planeten geben. Außerdem sollen sie nach Wasser und später nach „Spuren biologischer Aktivitäten“ suchen, so die Forscher – kurz: nach außerirdischem Leben. Noch in „unserer Generation“, so hoffen die Autoren der Studie, können sie die Existenz oder die Nichtexistenz von Leben im Trappist-System nachweisen.
Das sind die größten Teleskope der Welt.
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