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KEPLER
Lebensfreundliche Welten gleich um die Ecke?
von Stefan Deiters
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7. Februar 2013

Astronomen sind durch Auswertung öffentlich zugänglicher Kepler-Daten zu einer faszinierenden Schlussfolgerung gelangt: Um sechs Prozent der Roten Zwergsterne sollten erdgroße Planeten kreisen, auf denen theoretisch Leben möglich wäre. Da diese Sterne sehr häufig sind, könnte der nächste bewohnbare Planet nur 13 Lichtjahre entfernt sein.

Planet um Roten Zwerg

So könnte eine habitable Welt mit zwei Monden um einen Roten Zwergstern aussehen. BildDavid A. Aguilar (CfA)

"Wir haben immer angenommen, dass man ungeheure Distanzen überwinden muss, um auf den nächsten erdähnlichen Planeten zu stoßen", so Courtney Dressing vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, die die Studie leitete. "Jetzt stellen wir fest, dass die nächste Erde praktisch in unserem eigenen Hinterhof zu finden ist und nur darauf wartet, entdeckt zu werden." Dressing hat ihre Ergebnisse gestern auf einer Pressekonferenz vorgestellt. Sie werden zudem in einem Fachartikel in der Zeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht.

Auf einer solchen "zweiten Erde" sollten, angesichts ihrer Beschaffenheit und ihres Abstands vom Zentralstern, alle Voraussetzungen für lebensfreundliche Bedingungen gegeben sein, was natürlich nicht bedeutet, dass diese dort auch anzutreffen sind. Zudem dürfte dieser Planet nicht um einen sonnenähnlichen Stern, sondern um einen Roten Zwergstern kreisen. Dabei handelt es sich um Sterne, die deutlich kleiner, lichtschwächer und kühler sind als unsere Sonne, die aber etwa drei Viertel der Sterne in unserer Galaxie ausmachen.

Rote Zwerge lassen sich zwar von der Erde aus nicht mit bloßem Auge beobachten, dürften aber nicht nur wegen ihrer großen Zahl ideal für die Suche nach Planeten sein: Ein vor einem Roten Zwergstern vorüberziehender Planet sorgt nämlich bei der Suche nach sogenannten Transits für ein deutlich stärkeres Signal als bei einem normalen Stern, da der Planet im Verhältnis zu seiner Sonne größer ist.

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Das 2009 gestartete Weltraumteleskop Kepler sucht mithilfe der sogenannten Transitmethode nach Planeten und visiert dazu ständig über 150.000 Sterne an, deren Helligkeit die Detektoren des Teleskops überwachen. Wandert - aus Keplers Perspektive - ein Planet direkt vor seiner Sonne entlang, verdunkelt er seinen Zentralstern ein wenig - ein Helligkeitsabfall, den Kepler registrieren kann. Die Stärke des Helligkeitsabfalls erlaubt dann Rückschlüsse auf die Größe des Planeten relativ zu seiner Sonne.

Da um einen Roten Zwergstern zudem die habitable Zone, also jener Bereich um einen Stern, in dem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten theoretisch auch in flüssiger Form vorkommen kann, näher am Stern liegt als bei leuchtstärkeren Sonnen, ist die Wahrscheinlichkeit auch größer, dass ein solcher Planet - aus unserer Perspektive - vor seiner Sonne vorüberzieht.

Dressing hat sich nun den Katalog der von Kepler überwachten Sterne vorgenommen und darin nach Roten Zwergsternen gesucht. Von diesen hat sie dann Größe und Temperatur genauer bestimmt als es zuvor geschehen war. Sie stellte dabei fest, dass nahezu alle Sterne dieses Typs kleiner und kälter waren als ursprünglich angenommen. Dies ist wichtig, da die Größe eines Transitplaneten relativ zur Größe seines Zentralsterns bestimmt wird. Zudem befindet sich bei kleineren Sternen die habitable Zone noch dichter an dem jeweiligen Stern.

Unter den zahlreichen von Kepler aufgespürten Planetenkandidaten entdeckte Dressing 95, die um Rote Zwergsterne kreisen. Dies würde - so die Analyse der Astronomin - bedeuten, dass mindestens 60 Prozent der Roten Zwerge über Planeten verfügen, die kleiner sind als Neptun. Von den 95 Planeten erfüllen allerdings nur drei Welten die Kriterien, die sie zu einem "erdähnlichen" Planeten machen würden, die also die richtige Temperatur auf der Oberfläche besitzen könnten und ungefähr die Größe der Erde haben.

Statistisch gesehen sollte damit um sechs Prozent aller Roten Zwergsterne ein erdähnlicher Planet kreisen. "Wir kennen jetzt die Rate, mit der habitable Planeten um den häufigsten Sternentyp der Galaxie auftreten", so Mitautor David Charbonneau vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Diese Rate spricht dafür, dass es deutlich leichter sein wird, nach Leben außerhalb des Sonnensystems zu suchen als bislang angenommen."

Betrachtet man die Sterne in Sonnenumgebung, bei denen es sich auch etwa zu 75 Prozent um Rote Zwergsterne handelt, ergibt sich mit einer Rate von sechs Prozent, dass der nächstgelegene erdähnliche Planet nur etwa 13 Lichtjahre entfernt sein sollte. Dabei ist es sehr wahrscheinlich, dass diese Welten anders aussehen als die Erde: So dürften sie beispielsweise - wegen des geringen Abstands zu ihrer Sonne - den Zentralstern in gebundener Rotation umkreisen, diesem also immer dieselbe Seite zuwenden. 

Eine dicke Atmosphäre oder ein tiefer Ozean könnte allerdings für einen ausreichenden Wärmeausgleich sorgen und die Atmosphäre den Planeten gleichzeitig vor den starken Strahlungsausbrüchen im Ultravioletten schützen, die man bei jungen Roten Zwergsternen beobachtet hat. "Man benötigt keinen Klon der Erde, um Leben möglich zu machen", zeigt sich Dressing überzeugt.

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siehe auch
Milchstraße: Mindestens 100 Milliarden Planeten? - 4. Januar 2013
Rote Zwerge: Milliarden Planeten in habitabler Zone? - 28. März 2012
Extrasolare Planeten: Planeten um fast jeden Stern? - 11. Januar 2012
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Preprint des Fachartikels (pdf-Download vom CfA)
Kepler, Seite der NASA
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