Sieben Erdzwillinge auf einen Streich

So könnte der Blick von einem der TRAPPIST-1-Planeten auf den Roten Zwerg und die anderern Erdzwillinge aussehen (Grafik: ESO/M. Kornmesser/spaceengine.org)

Auf der Suche nach Erdzwillingen im Weltall haben Astronomen einen spektakulären Erfolg erzielt: Sie haben um einen ganz in unserer Nähe liegenden Stern gleich sieben erdähnliche Planeten entdeckt. Der nur gut jupitergroße Stern TRAPPIST-1 liegt 39 Lichtjahre von uns entfernt und ist so lichtschwach, dass auf mindestens drei, vielleicht sogar sechs der ihn nah umkreisenden Planeten lebensfreundliche Bedingungen herrschen könnten. Für die Suche nach Erdzwillingen und Leben im All ist diese Entdeckung fast schon ein Hauptgewinn.

Der Stern TRAPPIST-1 ist ein echter Winzling: Er ist nur wenig größer als der Planet Jupiter und seine Masse entspricht nur acht Prozent der Masse unserer Sonne – entsprechend lichtschwach ist der rund 39 Lichtjahre von uns entfernte Rote Zwergstern. Lange galten solche ultrakalten Zwerge als zu klein, um eigene Planetensysteme zu besitzen – auch, weil man noch kein Beispiel dafür entdeckt hatte. Das jedoch änderte sich im letzten Jahr: Mithilfe des Teleskops TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) am La Silla-Observatorium in Chile entdeckten Astronomen eine Auffälligkeit: In regelmäßigen Abständen wurde das Licht dieses Zwergsterns ein winziges Bisschen dunkler. Aus den Lichtkurven schlossen sie, dass dieses Abdimmen durch den Transit von gleich drei etwa erdgroßen Planeten verursacht wird: Immer, wenn die Planeten vor ihrem Stern vorüberziehen, schlucken sie ein wenig von seinem Licht. Doch die Astronomen um Michaël Gillon von der Universität Lüttich gaben sich mit dieser Entdeckung nicht zufrieden. Sie haben TRAPPIST-1 seither weiter beobachtet, unter anderem drei Wochen lang mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer, aber auch mit verschiedenen erdbasierten Teleskopen.

Sieben Planeten um einen Zwerg

Ihre Hartnäckigkeit zahlte sich aus, denn die Forscher entdeckten in den Lichtkurven 34 weitere Transitsignale. "Die Signale haben eine Periode von 4,04 Tagen, 6,06 Tagen, 8.1 Tagen und 12,3 Tagen", berichten Gillon und seine Kollegen. Das Erste Signal entspricht dem bereits in den Vorbeobachtungen vermuteten Planeten TRAPPIST-d, doch die drei anderen sind völlig neu – sie müssen daher zu drei weiteren Planeten um den Zwergstern gehören. Damit besitzt er mindestens sechs ihn eng umkreisende Planeten. Zusätzlich entdeckten die Forscher jedoch noch ein weiteres, einmaliges Abdimmen, das sie einem siebten Planeten zuschreiben.

Der kleine Zwergstern TRAPPIST-1 ist damit Heimat von gleich sieben Planeten – und alle sieben sind höchstwahrscheinlich erdähnlich, wie die Astronomen berichten. Fünf der Planeten haben demnach etwa die Größe der Erde, die beiden anderen – d und h – liegen von der Größe her zwischen Mars und Erde. Damit handelt es sich sehr wahrscheinlich um Gesteinsplaneten. "Dieses Planetensystem ist erstaunlich — nicht nur, weil wir so viele Planeten gefunden haben, sondern auch, weil ihre Größen der der Erde alle erstaunlich gleichen!", sagt Gillon. Mit ihren Umlaufzeiten zwischen 1,5 und 12,4 Tagen würden diese erdähnlichen Planeten übertragen auf das Sonnensystem alle zwischen Sonne und Merkur passen. Das Miniaturplanetensystem ähnelt von der Größe her damit eher dem Jupiter und seinen vier größten Monden – diese Monde haben ganz ähnliche Umlaufzeiten um den Gasriesen.

Flüssiges Wasser auf sechs Planeten

Noch spannender aber ist: Mindestens drei der sieben Planeten um TRAPPIST-1 könnten in der habitablen Zone liegen – und auf sechs von ihnen könnte es flüssiges Wasser geben. "Die Planeten e, f und g könnten Wasserozeane auf ihrer Oberfläche besitzen", berichten die Forscher. Die drei inneren Planeten b, c und d sind dagegen deutlich heißer und könnten einen starken Treibhauseffekt aufweisen. Dennoch halten es die Astronomen für durchaus möglich, dass auch auf diesen Planeten flüssiges Wasser existiert, - zumindest in einigen Bereichen ihrer Oberfläche. Der Abstand des siebten Planeten des Systems, TRAPPIST-1h, ist noch nicht bekannt, weil die Forscher von ihm nur einen einzigen Transit beobachten konnten. Sie vermuten aber, dass er zu weit außen liegt und damit wahrscheinlich zu kalt für flüssiges Wasser ist.

Mehr zu den sieben Erdzwillingen und ihrer Entdeckung (Video: Nature / NASA)

Mit sechs potenziell lebensfreundlichen Planeten und einer Entfernung von nur 39 Lichtjahren von der Erde ist dieses Planetensystem damit fast schon ein Hauptgewinn für Planetenforscher. Denn TRAPPIST-1 liegt nahe genug, um mit leistungsstarken Teleskopen künftig mehr über die Planeten, ihre Atmosphären und ihr Klima erfahren zu können. Das Hubble-Weltraumteleskop hat bereits damit begonnen, nach spektralen Signalen der Atmosphären zu fahnden. "Mit der kommenden Generation an Teleskopen, wie dem European Extremely Large Telescope und dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA/ESA/CSA, sind wir bald in der Lage, nach Wasser und vielleicht sogar nach Beweisen für Leben auf diesen Planeten suchen", sagt Koautor Emmanuël Jehin von der Universität Lüttich.

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