COROT auf der Suche nach der zweiten Erde

Am 27. Dezember startete vom russischen Weltraumbahnhof Baikonur aus der COROT-Satellit. Auf einer Umlaufbahn, die über die Pole führt, soll der Satellit Ausschau nach fremden Planeten halten. Wie man in Milliarden Kilometern Entfernung erdähnliche Planeten finden kann und welche Herausforderungen gemeistert werden müssen, erfahrt ihr hier ...

COROT ist die Abkürzung für Convection, Rotation and Planetary Transits. Als erster extra dafür gebauter Satellit hält er Ausschau nach Planeten, die fremde Sonnen umkreisen. Seine Bahn um die Erde verläuft über beide Pole. Auf diese Weise ist die hochempfindliche Kamera des Satelliten so ausgerichtet, dass weder die Erde noch die Sonne ins Blickfeld geraten.

Schon in der Antike spekulierten die Menschen darüber, ob es auch andere, bewohnte Welten geben könnte. Bis in unsere Zeit hinein gab es immer wieder Spekulationen , ob die vielen Sterne am Himmel ebenso wie unsere Sonne Lebensspender für fremde Planeten und Wesen sein könnten.

Links: eine künstlerische Darstellung des "Bellerophon" genannten extrasolaren Planeten. Der Planet befindet sich zwischen dem Betrachter und der Sonne, sonst würden die Größenverhältnisse dieser Illustration nicht stimmen. Die Sonne ist ein wenig größer und massereicher als unsere, Bellerophon hat diehalbe Jupitermasse, ist aber um ein Drittel größer als Jupiter.

.Aber erst Mitte des 20. Jahrhunderts wurden zwei Techniken vorgestellt, wie man überhaupt Planeten entdecken kann, die in mehreren Lichtjahren Entfernung um eine Sonne kreisen. Und erst vor elf Jahren wurde der erste extrasolare Planet als Begleiter des Sterns 51 Pegasus entdeckt. Inoffiziell heißt er Bellerophon, nach einer griechischen Sagengestalt, die ähnlich wie Herkules unmenschliche Aufgaben bewältigen musste. 200 weitere seither entdeckte Planeten deuten darauf hin, dass es normal zu sein scheint, dass Sonnen planetare Begleiter haben.

Kerze gegen Scheinwerfer

Die Schwierigkeit sie von der Erde aus zu entdecken liegt darin, dass Planeten nicht selbst leuchten, sondern nur von ihrer Sonne angestrahlt werden. Das heisst, das von ihnen reflektierte Licht, dass zur Erde gelangt, ist viel, viel schwächer als das ihrer Sonne. Stell dir vor, du müsstest in mehreren Kilometern Entfernung eine Kerze entdecken, die vor einem grellen Scheinwerfer steht eine schwere Aufgabe.

In der Realität ist COROT viel weiter von den Sonnen entfernt, die er untersucht, als in diesem Bild. Und die Planeten werden längst nicht so deutlich zu erkennen sein wie hier.

Zudem wird das wenige Licht, das von einem fremden Planeten zu uns gelangt, von der Atmosphäre der Erde noch weiter abgeschwächt. Deshalb kann man mit Teleskopen von der Erde aus nur Planeten entdecken, die etwa so groß sind wie Jupiter. Diese Gasplaneten sind zwar auch  interessant, aber nach allem, was man weiß, kann auf solchen Planeten kein Leben existieren. COROT soll nun mit hochempfindlichen Sensoren, ähnlich denen in einer Digitalkamera, erdähnliche Gesteinsplaneten entdecken, die zwei- bis dreimal so schwer sind wie die Erde.

Tanzende Sterne und Planetenschatten

Es gibt zwei Methoden, Planeten fremder Sonnen zu entdecken: Die Radialgeschwindigkeitsmethode und die Transitmethode. Beide wurden schon um 1950 vom russisch-amerikanischen Astronom Otto von Struve vorgeschlagen.

Bei der Radialgeschwindigkeitsmethode untersucht man das Licht der betreffenden Sonne. Man hält Ausschau nach einem Effekt, den du aus dem Straßenverkehr kennst: Das Martinshorn eines Krankenwagen klingt höher wenn er sich auf dich zu bewegt, als wenn er sich entfernt. Dieses Phänomen, der Doppler-Effekt, kommt auch bei Licht vor. Bewegt sich eine Sonne auf die Erde zu, ist das Licht bläulicher, bewegt sie sich von uns weg, ist das Licht rötlich.

Hat eine Sonne einen planetaren Begleiter, dann vollführen beide einen kosmischen Tanz. Stell dir vor, du bist die Sonne und hast keinen Begleiter, dann drehst du dich nur um dich selbst, bleibst aber auf der selben Stelle. Ein Freund spielt nun Planet: Fasst euch an den Händen und ihr dreht euch gemeinsam um einen Punkt, der zwischen euch liegt . Du als Sonne stehst also nicht nur auf einem Fleck still, sondern bewegst dich ebenfalls. Von der Erde aus gesehen bewegst du dich abwechselnd auf die Erde zu und von ihr weg: So kommt es zu der beschriebenen Veränderung des Lichts, die man messen kann. Um einen Stern für uns messbar zum Tanzen zu bringen, muss der planetare Begleiter aber sehr groß sein, etwa 10 Mal so schwer wie die Erde.

Im Bild ist das rote Kreuz der gemeinsame Drehpunkt. Gäbe es keinen Planeten, würde das Kreuz in der Mitte der Sonne liegen. Mit Planet "eiern" beide um diesen Drehpunkt herum.

Mit der Transitmethode kann man prinzipiell sogar Planeten von der Größe der Erde finden. Dabei nimmt man über längeren Zeitraum das Licht einer Sonne auf und schaut, ob es in regelmäßigen Abständen um einen sehr kleinen Bruchteil schwächer wird. Falls ja, hat man einen extrem schwachen Schatten eines Planeten gefunden.

Zusammenbau des COROT-Satelliten bei Intespace in Toulouse

Der 600 Kilogramm schwere COROT-Satellit nutzt für seine Untersuchungen ein Teleskop, dessen Spiegel 27 Zentimeter Durchmesser hat. Eine Untersuchungsreihe dauert 150 Tage, innerhalb derer das Licht von 12000 Sonnen gleichzeitig untersucht wird. Die Mission soll bis 2009 dauern und wird ziemlich sicher spannende und auch überraschende Entdeckungen mit sich bringen. Viel Glück und Erfolg für alle beteiligten Wissenschaftler!

Eine Homepage zu COROT vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Detailliertere Informationen zu den Untersuchungsmethoden und den Problemen findest du hier

Hier siehst du ein Video der über Colorado und Wyoming verglühenden Rakete, die COROT ins All brachte

Falls dich der Weltraum und Raumfahrt interessiert, dann wirf doch auch mal einen Blick in unseren WAS IST WAS-Band 6: Die Sterne oder in unseren WAS IST WAS-Band 16: Planeten und Raumfahrt.

Text: -jj- 10.1.2007 // Bilder: 51 Pegasus b/Bellerophon NASA/PD; Orbit/Animation: Zhatt /PD; Illustration © CNES; Zusammenbau: CNES/Jally, Pierre

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