Erde Version 2.0?

Wissenschaftler haben den bislang erdähnlichsten Planeten entdeckt. Er umkreist den Stern Gliese 581, der sich etwa 20 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Der Planet ist der Erde sehr ähnlich, sogar Wasser könnte auf ihm existieren. Entdeckt wurde der bisher kleinste bekannte Exoplanet von Forschern der Europäischen Südsternwarte in Chile.

Entdeckt wurde der Planet von der Gruppe um den Schweizer Stéphane Udry vom Genfer Observatorium in der Schweiz. Die Wissenschaftler arbeiten in der europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile (siehe Bild). Dort ist die Luft besonders rein und frei von störendem Fremdlicht. Deshalb kann man dort sehr gut Untersuchungen anstellen. Sie suchen mit einem neuen und besonders empfindlichen Instrument den Himmel nach entfernten Planeten, so genannten Exoplaneten ab. Exoplanet bedeutet, dass er sich nicht in unserem Sonnensystem befindet (exo=außerhalb).

Der neu entdeckte Planet umkreist den Stern Gliese581. Gliese581 ist etwa 20 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Waage. Er ist nach dem deutschen Astronom Wilhelm Gliese benannt. Für einen Umlauf benötigt der Planet 13 Tage. Wenn auf der Erde ein Jahr vergeht, sind es auf dem neuen Planeten etwas mehr als 27 Jahre. Wenn du heute 10 Erdenjahre alt bist, dann wärst du dort 270 Gliesejahre alt. Der Planet ist etwa eineinhalb Mal so groß wie die Erde und hat die fünffache Masse. Damit ist er der kleinste bekannte Planet außerhalb des Sonnensystems. Die Schwerkraft an seiner Oberfläche ist etwa 1,6 Mal so stark wie auf der Erde. Statt 50 Kilogramm wiegt man dort 80 Kilogramm.

Lauschige Temperaturen auf Gliese581c

Gliese581c, so heißt er momentan offiziell, umkreist seinen Stern in etwa 10 Millionen Kilometern Entfernung. Trotz der großen Nähe zu seiner Sonne befindet sich der Planet in der so genannten habitablen (= bewohnbaren)  Zone. Damit bezeichnet man den Bereich um einen Stern, innerhalb dessen sich Leben, wie wir es kennen, entwickeln kann. Insbesondere besteht auf Grund der dort herrschenden Temperaturen die Möglichkeit, dass Wasser in flüssiger Form vorliegt. Auf Gliese581c herrscht vermutlich eine durchschnittliche Temperatur zwischen 0 und 40 Grad Celsius.

Der gelbe Stern ist unsere Sonne, das blaue Band gibt die bewohnbare Zone an. Die Erde liegt genau darin, Venus und Mars knapp nicht mehr. Je größer die Sonne desto weiter rückt die bewohnbare Zone von ihm weg und umgekehrt. Unten links ist ein Roter Zwerg wie Gliese581 zu sehen. Seine bewohnbare Zone ist deutlich näher an ihn herangerückt.

Kuscheln mit einem Roten Zwerg

Dass die habitable Zone zehnmal näher an Gliese581 liegt als es bei Sonne und Erde der Fall ist liegt daran, dass Gliese581 ein so genannter Roter Zwerg ist. Das ist die Bezeichnung für eine bestimmte Art von Stern. Sie erscheinen rot, weil sie leichter und kühler sind als die Sonne. Weil sie weniger Strahlung aussenden liegt die bewohnbare Zone auch näher als dies etwa bei der Sonne oder größeren Sternen der Fall ist.

Nur wer genau hinschaut findet eine zweite Erde

Weil Rote Zwerge relativ leicht sind, kann man auch begleitende Planeten leichter entdecken als bei anderen Sternen. Das liegt daran, dass man Planeten in fremden Sonnensystemen nicht direkt mit Teleskopen suchen kann. Dazu sind sie viel zu klein. Man kann sie nur indirekt nachweisen. Dazu gibt es zwei Methoden. Bei der Transitmethode schaut man, ob sich das Licht eines Sterns in regelmäßigen Abständen minimal abschwächt. Das ist dann der Fall, wenn ein Planet in der Sichtlinie zur Erde den Planet umkreist.

Gliese581c wurde mit Hilfe der Radialtransitmethode entdeckt. Dabei war von Vorteil, dass der Stern Gliese581 ein leichter roter Zwerg ist. Denn der Planet bringt bei der Umkreisung den Stern ein ganz klein wenig zum Taumeln. Je kleiner der Stern und je enger der Planet ihn umkreist, desto stärker fällt das Taumeln aus.

Das Ausmaß des Taumelns kann man messen. Das neue HARPS-Instrument der Südsternwarte kann das bis auf einen Meter pro Sekunde genau messen. Erst durch diese große Genauigkeit konnte die zweite Erde entdeckt werden. HARPS bedeutet "High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher" (= Hochgenauer Radialgeschwindigkeitsmesser zur Planetensuche).

Wasser ist möglich

Auf Grund der Daten und den Theorien die es zur Planetenentstehung gibt, nehmen die Wissenschaftler an, dass der Planet entweder vollständig von Wasser bedeckt ist, oder dass die Oberfläche ähnlich wie die der Erde aussieht. Einen Beweis für Wasser auf der Oberfläche oder eine Atmosphäre gibt es aber noch nicht. Dazu braucht man erst Daten des COROT-Satelliten oder des voraussichtlich 2013 startenden James Webb-Teleskops, dem Nachfolger von Hubble (siehe Bild).

Diese Instrumente untersuchen den winzigen Bruchteil von Licht, das ganz eng am Planeten durch die Atmosphäre von Gliese581c zu uns gelangt. Die Atmosphäre wirkt dabei wie ein Filter. Wasser oder Sauerstoff und Methan, die Anzeichen für mögliches oder existierendes Leben wären, hinterlassen in dem Licht ihre Spuren.

Ist da jemand?

Bislang sind etwa 229 extrasolare Planeten in 182 Sonnensystemen bekannt. Fast alle diese Planeten sind aber Gasriesen wie Saturn und Jupiter. Sie werden also kaum bewohnt sein. Aber je besser die Instrumente werden, desto mehr erdähnliche Planeten wird man finden. Und wer weiß, vielleicht werden wir eines Tages einen Planeten finden, auf dem ebenfalls der Funke des Lebens gezündet hat.

Wenn dich die Sterne und der Weltraum interessieren, 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- 26.4.2007 // Illu Habitable Zone: Chewie/GFDL; Observatorium: GFDL; Illustration Gliese 581c © ESO ; James Webb Teleskop NASA/PD

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