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KEPLER
Bislang kleinste Planeten in habitabler Zone
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft
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19. April 2013

Mit dem Weltraumteleskop Kepler wurden jetzt die bislang kleinsten Planeten aufgespürt, die in einer habitablen Zone um ihren Stern kreisen. Bei den Planeten Kepler-62e und Kepler-62f dürfte es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um Gesteinsplaneten handeln, bei Kepler-69c sind sich die Astronomen nicht ganz so sicher. Die Welten sind allerdings weit über 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Kepler-62f

So stellt sich ein Künstler den Planeten Kepler-62f vor. Bild: NASA/Ames/JPL-Caltech

Die Entdeckung eines Planeten um eine ferne Sonne ist längst keine Besonderheit mehr. Um es noch in die Schlagzeilen zu schaffen, muss die aufgespürte ferne Welt zumindest in irgendeiner Hinsicht der Erde gleichen und damit die Bezeichnung "zweite Erde" rechtfertigen. Mithilfe des NASA-Weltraumteleskops Kepler wurden nun zwei Planeten entdeckt, die nach Ansicht der beteiligten Wissenschaftler, dieser Einordnung relativ nahe kommen.

Es handelt sich dabei um die Planeten Kepler-62e und Kepler-62f. Ihre Radien entsprechen dem 1,61-fachen und dem 1,41-fachen Erdradius. Sie dürften daher mit hoher Wahrscheinlichkeit Gesteinsplaneten mit fester Oberfläche sein. Außerdem kreisen die beiden Planeten in der habitablen Zone um ihren Stern, in der flüssiges Wasser vorkommen kann - die Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen.

Der Zentralstern der Planeten, Kepler-62, liegt rund 1.200 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Leier und ist ein wenig kleiner und kühler als die Sonne. Aus der Perspektive des Weltraumteleskops Kepler laufen die Planeten um Kepler-62 in regelmäßigen Abständen vor ihrem Mutterstern vorbei und verdecken so einen Bruchteil seines Lichts. Man spricht von einem Transit. Mithilfe dieses Effekts sucht Kepler nach Planeten und überwacht dazu ständig rund 150.000 Sterne. Sieht man bei einem dieser Sterne eine charakteristische Helligkeitsschwankung, könnte es sich um den Transit eines Planeten handeln. Um Kepler-62 wurden so fünf Planeten aufgespürt - Kepler-62b bis Kepler-62f.

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Ein wichtiger Aspekt der Erforschung von Exoplaneten ist die Suche nach Welten, auf denen die richtigen Bedingungen für die Entwicklung von Leben herrschen könnten - ein erster Schritt, um irgendwann eventuell einmal Leben auf fernen Planeten nachzuweisen. Gerade in dieser Hinsicht sind die neuentdeckten Planeten Kepler-62e und Kepler-62f interessant. "Tatsächlich liegen Kepler-62e und Kepler-62f in der lebensfreundlichen, habitablen Zone ihres Heimatsterns. Außerdem sind sie die kleinsten Körper, die bisher in einer derartigen Zone gefunden wurden", erläutert Lisa Kaltenegger vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.

Die Astronomin ist kein Mitglied des Kepler-Teams, war aber für die Abschätzung der potenziellen Lebensfreundlichkeit der beiden Planeten verantwortlich. "Bisher hat man alle interessanten Planeten in habitablen Zonen mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode nachgewiesen", erklärt Kaltenegger. "Dieses Verfahren liefert aber naturgemäß nur eine Untergrenze für die Masse eines Planeten und keine Information über seinen Radius. Allein aufgrund der Masse ist es aber schwierig zu beurteilen, ob es sich um einen erdartigen Planeten handelt, also einen Planeten mit fester Oberfläche."

Ein Radius von weniger als dem Doppelten des Erdradius hingegen sei ein deutliches Zeichen, dass es sich um einen erdähnlichen Planeten handelt - außer, man betrachtet einen Planeten, der einen äußerst jungen Stern umkreist. Dass Kepler-62e und Kepler-62f tatsächlich Felsplaneten mit solider Oberfläche sind und keine Gasplaneten wie Jupiter oder Neptun, ist ein Schlüsselaspekt der neuen Entdeckung.

Die Lebensfreundlichkeit eines Planeten hängt zudem immer noch von zusätzlichen Annahmen ab. "Nehmen wir an, bei Kepler-62e und -62f handelt es sich um Felsplaneten, wie ihre Radien nahelegen. Gehen wir weiterhin davon aus, dass es auf diesen Planeten Wasser gibt, und dass ihre Atmosphäre eine ähnliche Zusammensetzung hat wie jene der Erde - also vor allem Stickstoff, mit Anteilen von Wasser und Kohlenstoffdioxid", erläutert Kaltenegger. "Unter diesen Voraussetzungen könnte auf den Oberflächen beider Planeten flüssiges Wasser vorkommen."

Kepler-62f empfängt weniger Strahlungsenergie von seinem Stern als die Erde von der Sonne und würde entsprechend mehr Treibhausgase (etwa Kohlenstoffmonoxid) benötigen, um nicht einzufrieren. Kepler-62e ist seinem Stern näher und braucht eine hinreichend dichte Wolkendecke, mit der er Strahlungsanteile des Sterns reflektiert und damit flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche ermöglicht.

Selbst wenn auf Kepler-62f und Kepler-62e tatsächlich Wasser in flüssiger Form vorkommen sollte, müssen die Planeten nicht unbedingt der Erde gleichen. Im Gegenteil: Planeten mit hinreichend größerem Radius als die Erde, wie Kepler-62e und Kepler-62f, wären bei gleicher chemischer Zusammensetzung höchstwahrscheinlich Wasserwelten, deren Oberflächen von tiefen, globalen Ozeanen bedeckt sind. Ob sich darin jedoch Leben entwickelt hat, ist noch eine ganz andere Frage. Kepler-62e und Kepler-62f sind dafür, so meint zumindest Kaltenegger und ihr Team, die aussichtsreichsten Kandidaten, die man bislang kennt.

Neben den fünf Planeten um Kepler-62 wurden gestern auch zwei neu entdeckte Welten um Kepler-69 vorgestellt. Einer dieser Planeten, Kepler-69c, hat einen etwa 70 Prozent größeren Durchmesser als die Erde und umkreist seinen Zentralstern auch in der habitablen Zone. Kepler-69 gleicht in etwa unserer Sonne. Für einen Umlauf benötigt Kepler-69c rund 242 Tage, was der Umlaufdauer der Venus entspricht. Ob Kepler-69c ein Gesteinsplanet ist, können die Astronomen allerdings nicht mit Sicherheit sagen. Der Stern Kepler-69 liegt rund 2.700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan.

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Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Kepler, Seite der NASA
Max-Planck-Institut für Astronomie
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