Der Erde ähnlich!

Künstlerische Darstellung von. Kepler-186f ,Art Credit: Danielle Futselaar

Ist die Erde ein ungewöhnlicher Plantet im Universum? Schon lange suchen Planetenjäger nach der „zweiten Erde". Es wurden zwar schon einige Planeten in der sogenannten habitablen Zone um ferne Sterne entdeckt, aber keiner war bisher ähnlich groß wie die Erde. Doch nun ist Astronomen um Elisa Quintana vom SETI Institute im kalifornischen Mountain View ein solcher Fund geglückt: Sie haben im Orbit um den Stern Kepler-186 einen Planeten erspäht, der ungefähr so groß ist wie die Erde, höchstwahrscheinlich aus Gestein besteht und flüssiges Wasser besitzen könnte. Einen wichtigen Unterschied zur Erde gibt es aber: Der Mutterstern des Planeten Kepler-186f ist ein roter Zwerg.

Zu nahe und es wird zu heiß, zu weit entfernt und ein Planet vereist - im Gegensatz zu Venus und Mars hat die Erde genau die richtige Entfernung zu unserem Mutterstern: Sie liegt in der sogenannten habitablen Zone, in der sich auf Planeten flüssiges Wasser an der Oberfläche bilden kann – die Voraussetzung für Leben, so wie wir es kennen. Doch auch die Größe der Erde hat ihre Lebensfreundlichkeit geprägt: Sie hat genügend Gravitationskraft, um eine Atmosphäre an sich zu binden, besitzt aber auch nicht zu viel des Guten. Denn die Anziehung größerer Planeten kann so viel Gas binden, dass eine enorm dichte Atmosphäre entsteht, ähnlich wie bei den Gasplaneten unseres Sonnensystems. „In den letzten Jahren hat sich abgezeichnet, dass dies bei Planeten der Fall ist, die einen 1,5- bis 2-fachen Erdradius besitzen", sagt Koautor Stephen Kane von der San Francisco State University. Die bisher entdeckten Exoplaneten in den habitablem Zonen um ferne Sterne fielen in diese Kategorie. Es ist daher unwahrscheinlich, dass sie erdähnlich sind.

Beim neu entdeckten Planeten Kepler-186f ist das nicht der Fall: Den Berechnungen der Forscher zufolge besitzt er einen 1,1-fachen Erdradius, ist also nur etwa 10 Prozent größer als unser Heimatplanet. Er ist der äußerste der fünf bisher identifizierten Planeten des Sterns Kepler-186, der rund 500 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Das Weltraumteleskop Kepler versorgte die Forscher mit dem Material für die Planetenjagd: Sie entdeckten Kepler-186f mit der sogenannten Transit-Methode. Als Informationsquelle dient dabei das minimale periodisch wiederkehrende Abdimmen des Sternenlichts beim Vorbeiziehen eines Planeten vor dem Mutterstern.

Die Daten konnten nicht nur die Existenz des Planeten offenbaren, sondern ermöglichten auch Rückschlüsse auf dessen Größe und Entfernung zum Stern. Auch die Masse ließ sich einschätzen und dies legte wiederum weitere Eigenschaften nahe. „Wenn man Informationen über die wahrscheinliche Dichte eines Himmelskörpers hat, kann man auch sagen, ob es sich vermutlich um einen Gesteinsplaneten handelt", sagt Kane. Im Fall von Kepler-186f deutet alles darauf hin, dass er einen feste Oberfläche besitzt, berichten die Wissenschaftler.

Ein Zwerg mit einer blauen Murmel?

Die Bezeichnung habitable Zone bedeutet nicht, dass dortige Planeten tatsächlich lebensfreundlich sind oder flüssiges Wasser besitzen, betonen die Forscher. Es handelt sich nur um den vielversprechendsten Bereich bei der Suche nach erdähnlichen Planeten. Kepler-186f kreist im äußeren Bereich der habitablem Zone um seinen Mutterstern. Das bedeutet, es könnte dort eher zu kalt sein als zu heiß. „Doch da Kepler-186f etwas größer ist als die Erde, könnte er eine leicht dichtere Atmosphäre besitzen, die für mehr Wärme sorgt und somit möglicherweise für flüssiges Wasser", sagt Kane.

Doch bei all den spannenden Gemeinsamkeiten gibt es einen wichtigen Unterschied zwischen der Erde und Kepler-186f: Sein Mutterstern ist ein roter Zwerg – deutlich kleiner und kühler als unsere Sonne. Seine habitable Zone ist deshalb auch dichter an ihm dran: Kepler-186f umkreist ihn etwa in einer Entfernung, die der zwischen Sonne und Merkur entspricht. Möglicherweise ist er dadurch gelegentlich der starken Strahlung stellarer Stürme ausgesetzt. Doch Zwerg-Sterne besitzen auch Eigenschaften, die sie bei der Suche nach Leben im All vielversprechend machen: Sie haben eine deutlich längere Lebensdauer, als Sterne wie unsere Sonne. Das könnte dem Leben mehr Zeit für die Entwicklung geben, sagen die Forscher. Außerdem wimmelt es in unserer Galaxie von Zwergsternen – es gibt also viele Möglichkeiten.

Doch ist es überhaupt möglich, eines Tages zu erfahren, ob auf einem der fernen Planeten tatsächlich Lebensformen existieren? Im Fall von vergleichsweise nahen Systemen könnten zukünftige Technologien Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre liefern, sagen Experten. So könnte man vielleicht Hinweise auf die Aktivität von Lebewesen finden und somit möglicherweise irgendwann die Frage beantworten, ob wir alleine sind.

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