Eine zweite Erde vor unserer Haustür

So könnte der Planet Proxima Centauri b aussehen (Foto: ESO/M. Kornmesser)

Der nächste erdähnliche Planet liegt sozusagen vor unserer kosmischen Haustür: Astronomen haben einen potenziellen Erdzwilling um den Stern Proxima Centauri entdeckt – dem nur vier Lichtjahre entfernten nächsten Nachbarn der Sonne. Der neuentdeckte Planet Proxima Centauri b ist mit 1,3 Erdmassen wahrscheinlich eine Supererde. Er umkreist seinen Stern zwar sehr nah, bewegt sich dabei aber mitten in der habitablen Zone. Es ist daher nicht ausgeschlossen, dass auf ihm lebensfreundliche Bedingungen herrschen.

Mit einer Entfernung von knapp mehr als vier Lichtjahren ist Proxima Centauri der nächste Nachbarstern der Sonne. Gemeinsam mit dem nahegelegenen Doppelstern Alpha Centauri wäre der Rote Zwerg daher vermutlich der erste Kandidat für eine Weltraummission zu einem fremden Stern. Kein Wunder, dass Astronomen bei diesen Sternen besonders intensiv nach Hinweisen auf Planeten suchen - allerdings lange Zeit mit eher enttäuschenden Ergebnissen. Denn die Transitmethode, die Suche nach einem regelmäßigen Abdimmen des Lichts durch einen vor dem Stern passierenden Planeten, blieb erfolglos. Weder bei Proxima noch bei Alpha Centauri konnten Forscher solche Helligkeitsschwankungen feststellen. Doch die Exoplaneten-Jäger haben noch eine weitere Methode in petto: die Messung der Radialgeschwindigkeit. Sie nutzt aus, dass die Schwerkraft eines kreisenden Planeten den Zentralstern ein klein wenig zum Taumeln bringt. Diese regelmäßigen Bewegungen führen dazu, dass das von diesem Stern ausgesendete Lichtspektrum ganz leicht abwechselnd ins Blaue oder ins Rote verschoben wird – je nachdem, ob der Stern sich gerade leicht auf uns zu oder von uns weg bewegt.

Genau diese leichten Schwankungen im Lichtspektrum haben nun den Astronomen verraten, dass es um Proxima Centauri doch einen Planeten geben muss. Guillem Anglada-Escudé von der Queen Mary University of London und seine Kollegen werteten dafür Beobachtungsdaten von gleich zwei Teleskopen der Europäischen Südsternwarte aus, darunter dem Spektrograf HARPS am 3,6-Meter-Teleskop des La Silla-Observatoriums in Chile. Bereits 2013 fanden die Forscher in dessen Messdaten erste Indizien für ein Taumeln des Sterns im Takt von 11,2 Tagen. Doch die Aussagekraft dieser Daten reichte nicht aus, um daraus sicher auf einen Planeten mit dieser Umlaufzeit zu schließen. Rein theoretisch könnten auch stellare Ausbrüche und andere Störeinflüsse die Existenz eines solchen Planeten nur vorgaukeln – genau dies war bei einem vermeintlichen Planeten um Alpha Centauri B der Fall gewesen: Er stellte sich als Irrtum heraus. Erst als die Astronomen diese Daten im März 2016 durch erneute Beobachtungen über 54 Nächte hinweg überprüften, waren sie sicher: Proxima Centauri hat einen Planeten.

Supererde in der habitablen Zone

Der neuentdeckte Planet ist wahrscheinlich eine Supererde mit der rund 1,3-fachen Erdmasse. Er umkreist seinen Stern in nur rund sieben Millionen Kilometern Entfernung, das entspricht nur fünf Prozent der Entfernung der Erde zur Sonne und ist daher sehr eng am Stern. In unserem Sonnensystem wäre ein solcher Planet daher eine instabile, heiße Glutwelt. Doch Proxima Centauri ist viel kleiner und leuchtschwächer als unsere Sonne: Der Rote Zwerg hat nur zwölf Prozent ihrer Masse und 0,17 Prozent ihrer Leuchtkraft – entsprechend weniger Wärmeenergie sendet er ins All hinaus. Das jedoch bedeutet, dass die habitable Zone sehr viel näher am Stern liegt als in unserem Sonnensystem. "Mit einer Halbachse von 0,05 astronomischen Einheiten liegt Proxima b mitten im Zentrum der habitablen Zone um seinen Stern", berichten die Astronomen. Die Temperatur auf dieser Supererde könnte daher mild genug sein, um flüssiges Wasser und damit potenziell Leben zu ermöglichen. Sollte sich dies bestätigen, wäre Proxima Centauri b nicht nur unser nächster Nachbar unter den Exoplaneten, sondern auch eine mögliche zweite Erde in halbwegs erreichbarer Entfernung. Sie wäre damit das nächste Ziel für eine künftige erste interstellare Weltraummission.


Unser Nachbarstern und sein Planet (Video: Nature)

Allerdings steht noch nicht sicher fest, ob Proxima Centauri b wirklich lebensfreundlich ist. Denn bei einem Planeten mit einer so engen Umlaufbahn beeinflussen noch andere Faktoren, ob ein Planet lebensfreundlich ist oder nicht. "Die häufigsten Argumente dagegen sind eine gebundene Rotation, starke stellare Magnetfelder, starke Flares und eine hohe Intensität von UV- und Röntgenstrahlung", erklären die Forscher.  So ist der Planet Proxima Centauri b wegen seiner großen Nähe zum Stern wahrscheinlich einer 400-facher höheren Röntgenstrahlung ausgesetzt als die Erde. Zudem wendet die Supererde dem Stern wahrscheinlich immer die gleiche Seite zu – ähnlich wie der Mond der Erde. Auf Proxima Centauri b könnte dadurch auf einer Hälfte ewig Tag herrschen mit entsprechend hohen Temperaturen, auf der anderen aber eisige Nacht. Zusammen mit der Röntgenstrahlung und einem sehr starken Magnetfeld des Roten Zwergs sind dies eher ungünstige Voraussetzungen für Leben auf Proxima Centauri b.

Mehr Informationen darüber, wie es auf Proxima Centauri b aussieht, könnten künftig gezielte Beobachtungen mit auflösungsstarken Teleskopen liefern. Allerdings könnte es nach Schätzungen der Astronomen noch einige Jahrzehnte dauern, bis mehr über die chemischen Eigenschaften und damit auch die mögliche Existenz von Leben auf diesem Planeten bekannt ist. Mit seiner Entdeckung wird Proxima Centauri b aber in jedem Fall zu einem wahrscheinlichen Ziel einer ersten interstellaren Weltraummission – irgendwann in ferner Zukunft.

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