Neuer lebensfreundlicher Exoplanet gefunden

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In naher Zukunft könnte es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern möglich sein, zu erforschen, ob es außerirdisches Leben gibt. Der erste Schritt dazu: Exoplaneten ausfindig machen, auf denen Leben prinzipiell möglich ist.

Heidelberger Forschungsteam entdeckt lebensfreundlichen Planeten

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg ist nun mit der sogenannten RV-Methode auf den neuen Exoplaneten „Wolf 1069 b“ gestoßen. Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen. Der Planet, den das Team um Diana Kossakowski im Rahmen des deutsch-spanischen CARMENES-Programms entdeckt hat, kreist um den roten Zwergstern „Wolf 1069“, dem der Exoplanet auch seinen Namen verdankt. Er ist etwa 31 Lichtjahre von der Erde entfernt.

„Lebensfreundlicher“ Planet – Was bedeutet das?

Der neue Exoplanet gehört auf der Suche nach außerirdischem Leben ab sofort zu den 20 aussichtsreichsten Kandidaten, sagt Team-Leitung Kossakowski. Doch was macht den Planeten für die Forschenden so spannend? Dass Exoplaneten entdeckt werden, ist nichts Neues. Bei „extrasolaren Planeten“ – kurz Exoplaneten– handelt es sich um Planeten außerhalb des Sonnensystems, die um andere Sterne kreisen. Seit der Entdeckung der ersten Exoplaneten in den 1990er-Jahren sind inzwischen etwa 5000 von ihnen gefunden worden. 

Doch „Wolf 1069 b“ befindet sich in einer sogenannten habitablen Zone. Damit bezeichnet man in der Astronomie jenen ringförmigen Bereich um einen Stern eines Planetensystems, in dem Wasser in flüssiger Form vorkommen kann – eine der Voraussetzungen für Leben, wie man es auf der Erde kennt.

Nur etwa 1,5 Prozent aller entdeckten Exoplaneten verfügen über eine Masse von weniger als zwei Erdmassen und sind damit der Erde hinsichtlich Größe und Masse ähnlich. Nur etwa ein Dutzend dieser Exo-Gesteinsplaneten befindet sich in der sogenannten habitablen Zone um einen Stern.

Mit dieser Methode wurde der Planet entdeckt

Bei der Entdeckung des Exoplaneten spielte vor allem ein Farbwechsel seines Sterns eine entscheidende Rolle, der mit bloßem Auge gar nicht sichtbar ist. Das Team nutzte den Umstand, dass nicht nur der Stern eine Anziehungskraft auf seine Planeten ausübt, sondern die Planeten ihrerseits auch den Stern durch ihre Anziehung eine wenig zum Wackeln bringen. Durch diese Bewegung, so Kossakowski, erscheine der Stern wechselweise mal ein wenig rötlicher und wieder ein wenig bläulicher als wenn er ruhig auf seinem Platz im All sitzen würde. Diese Farbveränderungen bleiben dem menschlichen Auge verborgen, können aber mit einem Spektrographen gemessen werden.

Diese Methode wird auch RV-Methode genannt, da die Farbveränderung letztlich durch die Änderung der Radialgeschwindigkeit des Sterns – Englisch: „Radial Velocity” – verursacht wird. Aus den kleinen Veränderungen der Radialgeschwindigkeit und damit der Farbigkeit des Sternenlichts konnte das Forschungsteam ableiten, dass es an „Wolf 1069” einen Planeten geben muss, der eine Anziehungskraft auf den Stern ausübt. Sogar die Planetenmasse ließ sich anhand der Daten abschätzen.  

Nicht der gesamte Exoplanet ist lebensfreundlich

Fließendes Wasser, ein Schutz vor UV-Strahlungen und angemessene Temperaturen sind einige der wichtigsten Voraussetzungen, damit Leben abseits der Erde möglich ist.  „Wolf 1069 b“ scheint diese Kriterien zu erfüllen – zumindest auf einer Seite des Planeten.

Der Planet, der ungefähr so schwer wie die Erde ist, kreist in 16 Tagen um seinen Stern. Das ist deutlich schneller, als die Erde die Sonne umkreist. Sie braucht immerhin 365 Tage. Ein weiterer Unterschied, der sich erheblich auf die Bewohnbarkeit des Exoplaneten auswirkt, ist, dass er sich in gebundener Rotation um seinen Stern bewegt. Dadurch zeigt der Planet immer mit der gleichen Seite zum Stern, sodass es nicht wie auf der Erde Tag und Nacht wird. Während auf der einen Hälfte des Exoplaneten die Sonne nie untergeht, ist es auf der anderen immer dunkel. Auf der Tagseite des Planeten könnte es laut Einschätzung des Forschungsteams dauerhafte lebensfreundliche Bedingungen geben – anders als auf der dunklen Nachtseite.

Das Licht, das die eine Seite des Planeten erreicht, kann mit einem Sonnenuntergang verglichen werden. Remo Burn vom MPIA in Heidelberg erklärt, dass es vermutlich orange ist. Denn „Wolf 1069” ist im Vergleich zur Sonne deutlich kühler.

Doch dass der Stern kühler ist, hat nicht nur Auswirkungen auf die Lichtverhältnisse. „Wolf 1069 b“ ist seinem Stern viel näher als die Erde der Sonne – vermeintlich zu nah, um in der habitablen Zone zu liegen. Doch da der Stern außerdem viel weniger Strahlung als die Sonne aussendet, verschiebt sich die habitable Zone näher in Richtung des Sterns. Somit könnte „Wolf 1069 b“ lebensfreundlich sein, obwohl er seinem Stern so nah ist.

Deshalb ist ein Magnetfeld so wichtig

Laut Diana Kossakowski deuten die ersten Erkenntnisse darauf hin, dass der „Wolf 1069 b“ ein Magnetfeld aufrechterhalten kann. Das sei nötig, um Lebewesen vor schädlichen Strahlungsausbrüchen des Sterns zu schützen. Und bei „Wolf 1069” bietet das Feld noch einen zusätzlichen Schutz: Rote Zwergsterne sind dafür berüchtigt, extreme Sternwinde zu verursachen.

Auch für die Atmosphäre spielt das Magnetfeld eine Rolle. Das Forschungsteam hat berechnet, dass die Durchschnittstemperatur auf „Wolf 1069 b“ mit einer erdähnlichen Atmosphäre auf 13 Grad ansteigen könnte – das wäre eine ausreichende Temperatur für fließendes Wasser.

Mit einer Atmosphäre wie die Erde wäre ein großer Teil der Oberfläche des Planeten warm genug, um flüssiges Wasser zu haben.

Vieles bleibt noch unklar

Bislang wurde nur in einem Umkreis von 6000 Lichtjahren um unser Sonnensystem herum nach extrasolaren Planeten gesucht. In den Weiten der Milchstraße, deren Durchmesser über 100.000 Lichtjahre beträgt, dürften noch unzählige von ihnen zu finden sein. Und auch „Wolf 1069 b“ muss noch weiter erforscht werden, denn vieles bleibt noch unklar.

Aufgrund der großen Entfernung und der geringen Größe des Planeten kann zum Beispiel auch von den besten Teleskopen nicht herausgefunden werden, wie genau es auf „Wolf 1069 b“ aussieht. Immerhin liegt der Planet mit einer handelsüblichen Rakete etwa 600.000 Jahre Flugzeit von der Erde entfernt.

Dennoch wird durch die immer besser werdenden technischen Entwicklungen die Vorstellungen des Weltraums konkreter. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat immerhin bereits erfolgreich die Zusammensetzung der Atmosphäre eines Exoplaneten bestimmt.

Exoplaneten werden in Zukunft noch besser erforscht werden können und womöglich schon in naher Zukunft Antworten auf die Frage nach außerirdischem Leben liefern. Kossakwoski geht davon aus, dass es in den nächsten zehn oder 20 Jahren möglich sein wird, zu untersuchen, ob es außerhalb unseres Sonnensystems Leben gibt – zum Beispiel auf „Wolf 1069 b“.