Freitag, 18. April 2014

Weltraumteleskop Kepler entdeckt erstmals erdgroßen Planeten in lebensfreundlicher Zone um fernen Stern


Künstlerische Darstellung des Exoplaneten "Kepler-186f", der seinen Stern innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone umkreist (Illu.). | Copyright: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Washington (USA) - Mit Hilfe des NASA-Weltraumteleskops "Kepler" haben Astronomen erstmals einen nahezu erdgroßen Planeten entdeckt, der seinen Stern innerhalb dessen sogenannten habitablen Zone umkreist. Diese beschriebt jene Abstandregion um einen Stern, innerhalb derer ein Planet diesen umkreisen muss, damit aufgrund milder Temperaturen auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser - und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens - existieren kann. Die Entdeckung beweist, dass es auch um andere Sterne als unsere Sonne erdgroße Planeten innerhalb habitabler Zonen gibt.

Während schon zuvor ferne extrasolare, kurz "Exoplaneten" innerhalb der habitablen Zone anderer Sterne entdeckt wurden, handelte es sich dabei bislang ausschließlich um Planeten, die mindestens 40 Prozent größer sind als unsere Erde.


"Die Entdeckung von 'Kepler-186f' ist ein wichtiger Schritt hin zum Nachweis ferner erdähnlicher Planeten", kommentiert Paul Hertz, von der Astrophysics Division am Hauptquartier der NASA. "Zukünftige Missionen wie etwa der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) und das James Webb Space Telescope, werden dann auch uns nahe Felsplaneten finden und deren Zusammensetzung und atmosphärische Bedingungen genau analysieren können."


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Doch auch angesichts "Kepler-186f" stehen die Wissenschaftler noch vor einigen ebenso wichtigen wie unbeantworteten Fragen: Obwohl die Größe des Planeten bekannt ist, sind seine Zusammensetzung und Dichte noch unklar. Anhand früherer Modellberechnungen gehen die NASA-Forscher jedoch davon aus, dass es sich bei "Kepler-186f" um einen Felsplaneten wie die Erde handelt.


"Bislang kennen wir nur einen Planeten, auf dem Leben existiert und das ist unsere Erde", kommentiert Elisa Quintana vom SETI Institute und dem Ames Research Center der NASA, die ihre Entdeckung gemeinsam mit Kollegen aktuell um Fachjournal "Science" (DOI: 10.1126/science.1249403) veröffentlicht hat. "Wenn wir nach Leben außerhalb des Sonnensystems suchen, so konzentrieren wir uns deshalb auch auf Planeten mit Eigenschaften, die denen unserer Erde gleichen. (...) Die Entdeckung eines erdgroßen Planeten innerhalb der habitablen Zone eines anderen Sterns ist ein großer und wichtiger Schritt bei dieser Suche."


Gemeinsam mit vier weiteren Planeten, umkreist "Kepler-186f" den rund 500 Lichtjahre von der Erde entfernten Roten Zwergstern "Kepler-186" im Sternbild Schwan (Cygnus) gemeinsam mit vier weiteren Planeten. Rote Zwerge machen etwa 70 Prozent aller Sterne in unserer Galaxie, der Milchstraße aus. Deswegen sehen Wissenschaftler gute Chancen dafür, dass Leben außerhalb des Sonnensystems erstmal auch auf einem Planeten entdeckt werden wird, der einen solchen Roten Zwerg umkreist.


Für eine Umrundung seines Heimatsterns benötigt "Kepler-186f" rund 130 Tage und erhält dabei etwa ein Drittel jener Energie von seinem Stern, die die Erde von der Sonne abbekommt. Damit umkreist der Planet seinen Stern etwas näher am äußeren Rand der habitablen Zone als die Erde die Sonne. Auf der Oberfläche des Planeten erreicht die "Mittagssonne" denn auch nur die Helligkeit unserer Sonne etwa eine Stunde vor Sonnenuntergang.


"Der Umstand, dass dieser Planet seinen Stern innerhalb dessen habitabler, also lebensfreundlicher Zone umkreist, bedeutet aber noch nicht, dass er selbst auch lebensfreundlich ist", erläutert Thomas Barclay, vom Bay Area Environmental Research Institute am Ames Research Center und Mitautor des Fachartikels. "Die Temperatur auf dem Planeten selbst hängt maßgeblich davon ab, welche Art von Atmosphäre der Planet besitzt." Doch auch darüber liegen den Forschern bislang noch keine Informationen vor. "Man sollte ihn sich bislang also eher als Cousin und nicht zwangsläufig als Zwilling unserer Erde vorstellen."


Die vier weiteren Planeten des Systems (Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d und Kepler-186e) umkreisen ihren Stern alle 4, 7, 13 und 22 Tage, weswegen diese viel zu heiß sind, als dass es darauf erdartiges Leben geben könnte. Alle vier sind etwa 1,5 mal so groß wie unsere Erde.



Das System "Kepler-186" und unser Sonnensystem im maßstabsgetreuen Größenvergleich (Illu.). | Copyright: NASA/Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Der nächste Schritt bei der Suche nach fernem außerirdischem Leben liegt für die Wissenschaftler nun in der Suche nach "Erd-Zwillingen". Hierbei handelt es sich um Planeten, die einen sonnenähnlichen Stern innerhalb dessen "grüner Zone" umkreisen, um dessen chemische Zusammensetzung bestimmt werden kann.


Bis zu seinem kürzlichen Ausfall (...wir bericheten), suchte das Weltraumteleskop Kepler nach Exoplaneten, in dem es nach minimalen Helligkeitsschwankungen im Licht von mehr als 150.000 fernen Sternen in den Konstellationen Cygnus (Schwan) und Lyra (Leier) Ausschau hielt. Stellen sich diese in regelmäßigen Abständen immer wieder ein, so handelt es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um den sogenannten Transit, also den Vorbeizug eines Planeten zwischen seinem Stern und dem Weltraumteleskop. Insgesamt werden mindestens drei solcher Transits benötigt, um als Planetensignal zu gelten, das dann noch durch Folgebeobachtungen überprüft und im besten Fall bestätigt werden zu können. Ziel der Mission ist die Entdeckung potentiell lebensfreundlicher Planeten.

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Quelle: NASA/JPL
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