Exoplaneten auf dem Prüfstand

Es wimmelt von Planeten: Die Zahl der bekannten Himmelskörper in fremden Sonnensystemen hat gerade die Marke von 700 überschritten. Immer schneller finden die Astronomen neue fremde Welten, in den letzten zwei Monaten kamen allein hundert dazu. Um schnell prüfen zu können, welche Exoplaneten lebensfreundlich sein könnten und welche nicht, hat ein Forscherteam um Dirk Schulze-Makuch nun zwei Indizes entwickelt: den Erdähnlichkeits-Index (?Earth Similarity Index?, ESI) und den Planeten-Bewohnbarkeits-Index (?Planet Habitability Index?, PHI). Mit Hilfe dieser Werkzeuge wollen die Forscher unter den zahlreichen Neufunden schnell die astrobiologisch interessanten Planeten herausfiltern.
In die Kriterien-Kataloge fließen Eigenschaften der Planeten ein, die für Lebewesen wichtig sein könnten, zum Beispiel die Oberflächentemperatur, Masse und Radius des Planeten, das Vorhandensein von Flüssigkeiten und eines festen Gesteinskerns. ?Anfangs wird sich das Interesse für Exoplaneten vor allem auf erdähnliche Planeten konzentrieren?, sagt Dirk Schulze-Makuch, ein deutscher Forscher an der Washington State University. ?Schließlich wissen wir empirisch, dass unter solchen Bedingungen Leben entstehen kann.?

Ein extrasolarer Erdzwilling würde beim Erdähnlichkeits-Index den Wert 1,0 erreichen. Der Planet Mars ist dem Index zufolge im Sonnensystem der erdähnlichste Himmelskörper, er kommt auf einen Wert von 0,7. Die Venus gleicht der Erde zwar, was Masse und Radius betrifft. Wegen ihrer hohen Oberflächentemperatur erreicht sie aber insgesamt nur einen Wert von 0,44. Unter den Exoplaneten liegen drei Welten im System Gliese 581 vorn: Die Planeten g, d und c kommen auf einen ESI von 0,89, 0,74 und 0,7. Auch unter den mehr als tausend Planetenkandidaten, die das Weltraumteleskop Kepler aufgespürt hat, sind mehrere Welten mit einem ESI von mehr als 0,7.

Auf die Dauer halten die Forscher die Konzentration auf erdähnliche Planeten allerdings für zu beschränkt. ?Die zweite Frage besteht darin, ob auf Exoplaneten Bedingungen vorhanden sind, unter denen völlig fremde Lebensformen existieren können?, sagt Schulze-Makuch. Der Versuch, diese Möglichkeit in einen Index zu pressen, ist auch nach Meinung der Forscher ein eher spekulatives Unterfangen. Durch ihren Bewohnbarkeits-Index wollen sie jedoch verhindern, dass interessante Planeten übersehen werden. Denn Leben könnte zum Beispiel auch in flüssigen Kohlenwasserstoffen entstehen, oder auf einem Planeten, der ohne Sonne durch die Milchstraße zieht.

Auch in unserem Sonnensystem wird Leben auf Himmelskörpern nicht ausgeschlossen, die der Erde nur wenig gleichen. Auf der heißen Venus könnten Mikroben in Wolken aus Schwefelwasserstoff existieren, auf dem trockenen Mars im Untergrund. Auf den eisigen Monden Europa und Enceladus gibt es möglicherweise flüssiges Wasser unter der Oberfläche, auf dem Saturn-Mond Titan existieren Seen aus dem Kohlenwasserstoff Ethan. Die Planeten Gliese 581 c und d kommen beim Bewohnbarkeitsindex immerhin auf Werte, die zwischen denen des Planeten Mars und des Saturn-Mondes Enceladus (Platz 7 im Sonnensystem) liegen.
Dirk Schulze-Makuch (Washington State University, USA), et al.: Astrobiology, Dezember-Ausgabe

wissenschaft.de - Ute Kehse


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