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Umstrittene Entdeckung

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 15.10.2010 07:56

Seit 1995 die Genfer Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz mit 51 Pegasi b den ersten Planeten jenseits unseres Sonnensystems entdeckten, ist die Planetenjagd zu einer wichtigen Sparte der Astronomie geworden. Waren die ersten Planeten noch Gasriesen, die selbst Jupiter weit in den Schatten stellten und auf geradezu irrsinnig engen Bahnen um ihre Sonne kreisten, so können die Astronomen inzwischen sogar Planeten erkennen, die nur ein paar Mal so groß sind wie die Erde. Das geschieht immer noch im Grunde mit derselben Methode wie 1995, und soll jetzt den ersten wirklichen Kandidaten für eine zweite Erde erbracht haben. Allerdings ist um die Existenz dieses Planeten ein heftiger Streit entbrannt.

Gliese 581 im Sternbild Waage ist noch kleiner, unbedeutender und durchschnittlicher als unsere Sonne - doch der Stern hat es ebenso wie unserer in sich. Gliese 581 hat nämlich ein Planetensystem mit inzwischen sechs bekannten Mitgliedern und einer dieser Trabanten ist das erdähnlichste, was den Astronomen bislang untergekommen ist. Die Lick-Carnegie-Planetensucher der Universität von Kalifornien in Santa Cruz und der Carnegie Institution in Washington haben jetzt von der Entdeckung in rund 20 Lichtjahren Entfernung berichtet (PDF-Dokument). "Der Planet könnte durchaus ähnlich wie die Erde sein", erklärte Steven Vogt aus Santa Cruz, "so dass man auf ihm herumlaufen und die Sterne betrachten könnte."

Gliese 581 gAngesichts des ersten tatsächlich möglichen Schwesterplaneten zu unserer Erde mag soviel Euphorie verständlich sein, doch die Ähnlichkeit ist bei näherer Sicht doch ziemlich beschränkt, und noch geringer ist, was wir tatsächlich über den fremden Planeten wissen. Die Planetenjäger um Vogt und seinen Kollegen Paul Butler aus Washington haben tatsächlich nur gemessen, dass Gliese 581 einen Planeten hat, der ihn in der sogenannten habitablen Zone umkreist. Definiert ist diese Zone so, dass dort genau so viel Energie des Sterns hingelangt, dass Wasser flüssig ist und weder gefriert noch verdampft. In unserem Sonnensystem wird diese Zone auf einen Gürtel zwischen 0,725 und drei Astronomischen Einheiten geschätzt, also auf eine Distanz von 108 bis 450 Millionen Kilometer zur Sonne. In diesem Gürtel fliegen neben unserer Erde auch Venus und Mars, die eine glühend heiß, der andere bitterkalt. Die Position in dieser Zone ist daher zwar eine notwendige Voraussetzung, sie reicht aber nicht aus, um Lebensfreundlichkeit eines Himmelskörpers zu bestimmen.

Alle weiteren Informationen über den Gliese 581 g genannten Planeten sind logische Schlüsse, die allerdings mit heutigen Mitteln nicht bewiesen werden können. So darf die Parallelerde im Sternbild Waage nicht mehr als 4,3 Erdenmassen haben, sonst wäre das Planetensystem von Gliese 581 instabil. "Unseren Berechnungen zufolge hat der Planet zwischen 3,1 und 4,3 Erdmassen und einen Radius von 1,2 bis 1,5 Erdradien", erklärte Paul Butler. Aufgrund der Masse glauben die Planetenjäger, dass Gliese 581 g ein Steinplanet ist, der auch genügend Schwerkraft entwickelt, um eine Atmosphäre zu besitzen.

Zwei Sonnensysteme im VergleichSoweit die Ähnlichkeiten mit unserer Erde. Gliese 581 g umkreist seinen Stern jedoch in nur knapp 37 Tagen. Dieser Stern ist ein Roter Zwerg, rund 70 Prozent der Sterne in der Milchstraße gehören in diese Kategorie. Rote Zwerge gehören zu den langlebigsten Sternen im All und können Billionen Jahre überdauern. Gliese 581 strahlt ungefähr 500 Mal schwächer als unsere Sonne, und dabei weitgehend nur langwelliges Licht im roten und infraroten Bereich. Das hat bereits zu Spekulationen geführt, die Vegetation auf Gliese 581 g bestünde aus dunkelroten Wiesen und schwarzen Wäldern. Allerdings hat der wegen seiner Nähe zum Stern wohl keine Eigenrotation und zeigt deshalb seiner Sonne immer dieselbe Hemisphäre, wie das etwa auch Merkur in unserem System tut. Das würde bedeuten, dass diese Planetenhälfte sehr heiß ist - Steven Vogt schätzt die Temperatur auf bis zu 70 Grad - während die Nachthälfte mit Temperaturen bis zu -35 Grad eiskalt ist. Auf dieser Welt der Extreme gäbe es daher nur ein relativ schmales Band, das an der Grenze zwischen Hitze und Kälte von Nord nach Süd verläuft und dem Leben geeignete Bedingungen bieten könnte.

Ob der Planet tatsächlich so aussieht, können die Forscher nicht sagen, denn ihre Beobachtungsmethode beruht auf der Störung, die der kreisende Trabant auf die Rotationsgeschwindigkeit seiner Sonne ausübt. Das Team um Vogt und Butler hat dafür die Beobachtungen mit dem Keck-Teleskop auf dem Mauna Kea auf Hawaii aus elf Jahren  kombiniert mit den Daten ihrer europäischen Konkurrenten vom HARPS-Konsortium um Astronomen der Sternwarte Genf. Mehr als die grundsätzlichen physikalischen Charakteristika sind mit dieser Methode nicht zu ermitteln, allerdings hat sie zu inzwischen über 500 extrasolaren Welten geführt.

Keck ObservatoriumErst mit der sogenannten Transitmethode könnte man nähere Informationen über die Atmosphäre und sogar über mögliches Leben gewinnen. Dabei wird der Helligkeitsabfall des Sterns gemessen, wenn der Planet zwischen ihm und dem irdischen Beobachter vorbeifliegt. Da nicht nur die Helligkeit des Sterns sinkt, sondern auch die Planetenatmosphäre das Lichtspektrum filtert, gewinnt man Informationen über ihre Zusammensetzung. Sowohl das europäische Corot-Teleskop als auch der Nasa-Konkurrent Kepler führen vom Weltraum aus solche Beobachtungen durch. Allerdings scheint es, dass Gliese 581 g eine ungünstig gelegene Umlaufbahn hat, so dass der Planet vermutlich nicht für die Transitmethode geeignet ist.

Die Gruppe um Steven Vogt und Paul Butler ist eines der Planetenjäger-Teams, die sich seit den 90er Jahren einen andauernden Wettstreit um die sensationellste Entdeckung liefern. Von den Konkurrenten kommen daher kritische Töne. "Wir können keinen Beleg für einen Planeten entdecken, wie ihn Vogt und seine Mitarbeiter verkündet haben", schrieb etwa der Genfer Astronom Francesco Pepe vom europäischen HARPS-Konsortium im "Astrobiology Magazine". Pepe präsentierte in dieser Woche auf einem Planetologen-Symposium der Internationalen Astronomischen Union in Turin eine Bewertung der jüngsten Planetenentdeckungen.

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