KEPLER
Wie häufig sind bewohnbare Welten?
von Stefan Deiters
astronews.com
5. November 2013

Am Ames Research Center der NASA treffen sich in dieser Woche Astronomen aus der ganzen Welt, um während der zweiten Kepler Science Conference die jüngsten Ergebnisse der Weltraummission auszutauschen. Unter anderem wurden 833 neue Planetenkandidaten präsentiert und eine Studie vorgestellt, die sich mit der Frage befasst, wie häufig bewohnbare Planeten eigentlich sind.

Das Weltraumteleskop Kepler der NASA. Bild: NASA / Kepler Mission / Wendy Stenzel

Seit einigen Monaten zeichnet das Weltraumteleskop Kepler zwar keine Daten mehr auf, doch mit der Auswertung der schon aufgenommenen Daten sind die Astronomen noch immer beschäftigt. Kepler hatte mehr als vier Jahre lang über 150.000 Sterne anvisiert und nach Transits von Planeten gesucht. Bei einem Transit, also dem Vorüberziehen eines Planeten vor einem Stern, sollte sich die Helligkeit einer fernen Sonne kurzzeitig auf charakteristische Weise verringern.

Doch bis aus den unzähligen Helligkeitsmessungen ein Hinweis auf einen potentiellen Planeten und aus einem Planetenkandidaten ein tatsächlich bestätigter extrasolarer Planet wird, können oft viele Monate vergehen. So präsentieren die Astronomen, die sich in dieser Woche am Ames Research Center der NASA im kalifornischen Moffett Field zur zweiten Kepler Science Conference treffen, noch allerlei Neuigkeiten.

Dazu zählt beispielsweise die Bekanntgabe von 833 neuen Planetenkandidaten, von denen zehn potentielle Planeten weniger als die doppelte Größe der Erde haben und ihre Sonne zudem in der jeweiligen habitablen Zone umrunden. Die Existenz von Wasser in flüssiger Form könnte auf diesen Welten also theoretisch möglich sein. Dies ist ein beachtlicher Fortschritt, wenn man bedenkt, dass auf der ersten Konferenz dieser Art vor zwei Jahren mit Kepler-22b erst der erste bestätigte Planet in einer habitablen Zone vorgestellt wurde. Inzwischen wurden noch vier weitere bestätigt.

"Welchen Einfluss die Ergebnisse der Kepler-Mission auf die Erforschung von extrasolaren Planeten und die stellare Astrophysik haben, zeigt sich schon daran, dass an dieser Konferenz fast 400 Wissenschaftler aus 30 verschiedenen Ländern teilnehmen", so William Borucki, der verantwortliche Wissenschaftler für Kepler am Ames Research Center. "Wir haben uns hier alle versammelt, um unseren gemeinsamen Erfolg beim Eröffnen einer ganz neuen Ära der Astronomie zu feiern und weiter voranzubringen."

In den Daten aus den ersten drei Jahren der Kepler-Mission wurden inzwischen insgesamt über 3.500 potentielle Planeten entdeckt. Seit Januar sind 29 Prozent dazugekommen. Bei den Planeten mit etwa Erdgröße war der Zuwachs dabei anteilsmäßig am größten: Hier sind seit Januar 2013 beachtliche 78 Prozent neu aufgespürt worden.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern um Erik Petigura, Doktorand an der University of California in Berkeley, versuchte mit einer statistischen Analyse von Kepler-Daten aus fast vier Jahren eine Frage zu beantworten, die wohl alle brennend interessiert: Wie viele bewohnbare Planeten gibt es in unserer Heimatgalaxie? Die Antwort: Offenbar kreist um jeden fünften sonnenähnlichen Stern ein Planet von ungefähr Erdgröße in einem Abstand um seine Sonne, die "lebensfreundliche" Verhältnisse auf dem Planeten erlauben könnten.

Geht man davon aus, dass rund 20 Prozent aller Sterne in der Milchstraße sonnenähnlich sind, würde dies bedeuten, dass es in unserer Heimatgalaxie viele Milliarden bewohnbarer Planeten geben könnte. "Wenn man sich die Tausende von Sternen am Nachthimmel anschaut, ist der nächste sonnenähnliche Stern mit einem erdgroßen Planeten in seiner habitablen Zone möglicherweise nur zwölf Lichtjahre entfernt und kann mit bloßem Auge beobachtet werden. Das ist doch beeindruckend", so Petigura.

Allerdings müssen, so das Team, erdgroße Planeten in einer habitablen Zone um ihren Stern nicht unbedingt lebensfreundlich sein: "Einige könnten dicke Atmosphären haben, so dass es auf der Oberfläche so heiß ist, dass DNA-ähnliche Moleküle nicht existieren könnten", erklärt Geoffrey Marcy von der University of California in Berkeley, der auch zum Team gehörte. "Andere könnten aber eine steinige Oberfläche mit flüssigen Wasser haben und somit lebensfreundlich sein. Wir wissen nicht, welche Bandbreite von Planetentypen und Umweltbedingungen Leben erlauben."

Die Kepler-Daten wurden und werden aber nicht nur von "Planetenjägern" unter die Lupe genommen, sondern auch von Astronomen, die sich mit der sogenannten Asteroseismologie beschäftigen. So erlauben bestimmte Helligkeitsvariationen Rückschlüssen auf Schallwellen im Inneren des Sterns, die wiederum etwas über den Aufbau der fernen Sonne verraten.

"Sterne sind die Grundbausteine einer Galaxie, sie bestimmen ihre Entwicklung und beherbergen Planeten", erklärt William Chaplin von der University of Birmingham in Großbritannien. "Kepler hat die Asteroseismologie revolutioniert und uns Beobachtungen mit einer unvergleichlichen Qualität für Tausende von Sternen geliefert. Von solchen Daten konnten wir vor einigen Jahren nur träumen."