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Suche nach Lebensmöglichkeiten auf anderen Planeten

Die Suche nach außerirdischem Leben könnte schon bald auf Sonnensysteme ausgedehnt werden, die sich von unserem sehr unterscheiden, so wurde in einer Studie von Astronomen der "Ohio State University" festgestellt.

Suche nach bewohnbaren Planeten

Tatsächlich würde das Finden eines erdähnlichen Planeten in einem solchen Sonnensystem einzigartige wissenschaftliche Möglichkeiten eröffnen, die Evolution zu untersuchen, sagte Andrew Gould, Astronomieprofessor an der Universität.

In einer aktuellen Ausgabe des "Astrophysical Journal Letters" rechneten er und seine Mitverfasser mit der bald stattfindenden "Space Interferometry Mission" (SIM) der NASA, mit deren Hilfe es möglich sein wird, bewohnbare Planten zu entdecken, die um Sterne kreisen, die bedeutend massereicher sind als unsere Sonne.

Wissenschaftler haben typischerweise angenommen, dass die Suche nach Leben auf erdähnliche Planeten beschränkt werden sollte, die Sterne wie die Sonne umkreisen, aber diese neuen Ergebnisse zeigen:

"Es gibt Platz für Möglichkeiten. Es gibt eine Art von Sonnensystem, bei der wir nie daran gedacht hatten, dort zu suchen, aber nun haben wir die Mittel, es zu machen", meinte Gould.

Gould ist in dem Wissenschaftlerteam, das beim Planen der SIM-Mission hilft, und er arbeitet am Bestimmen der Fähigkeiten des Satelliten. Dessen Start war im Jahr 2009 geplant, aber nun ist sein Schicksal unsicher. Die NASA wägt ab, ob sie finanzielle Mittel umverteilen soll, um das "Hubble"-Weltraum-Teleskop nach seiner planmäßigen "Pensionierung" 2010 instand zu halten, erklärte Gould. Er hatte dieses Problem auch auf einer Versammlung von Astronomen in Washington D.C. am Dienstag, den 31. Juli, angesprochen.

SIM würde Astronomen helfen, bewohnbare Planeten zu finden, sagte Gould. Der Schlüssel dabei ist, Planeten zu entdecken, die einen Stern genau in der richtigen Entfernung umkreisen, um flüssiges Wasser für längere Zeit halten zu können. Die Entfernung der vielversprechendsten Umlaufbahnen hängt von der Art des Sterns ab und wird "Lebenszone" genannt. Die Erde befindet direkt in der Lebenszone unseres Sonnensystems, 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Die erdnächsten Planeten, Venus und Mars, liegen knapp am Rand der Lebenszone. Doch verschiebt sich diese im Laufe des Lebens eines Sterns durchaus etwas.

Heißere, massenreichere Sterne wurden immer als weniger geeignet betrachtet, Leben zu beherbergen, jedoch nicht, weil sie zu heiß sind. Auf den Planeten könnte dennoch gemäßigtes Klima existieren, sie müssten nur den Stern in entfernteren Bahnen umkreisen.

Das Problem ist nicht die Temperatur, es ist die Zeit, sagte Gould.

Heißere Sterne tendieren dazu, schneller "auszubrennen" vielleicht zu schnell, um Leben die Chance zu geben, sich zu entwickeln (lesen Sie hierzu die Infobox rechts). Das schnellere Ausbrennen massenreicherer Sterne hängt mit den Fusionsprozessen ihrem Inneren zusammen. Dort verschmelzen Wasserstoffatomkerne zu Heliumkernen. Normalerweise sind die elektrischen Abstoßungskräfte der positiv geladenen Protonen (Und Wasserstoff besteht bekanntlich aus nur einem Proton) zu stark, um miteinander verschmelzen zu können. Dass es trotzdem passiert, verdanken wir dem "Tunneleffekt", einem quantenmechanischen Phänomen, welches das Problem der zu geringen Energie des Kerns einfach umgeht. Trotzdem gilt: je wärmer, je energiereicher ein Stern ist, desto öfter "tunneln" die Protonen, - desto schneller geht ihr Brennstoff zur Neige.Unsere Sonne ist ungefähr 4,5 Milliarden Jahre alt; im Gegensatz dazu: Einer der untersuchten Sterne der Studie ist 1,5 Mal massenreicher als die Sonne und wird vielleicht nur zwei Milliarden Jahre lang lebenserhaltende Energie erzeugen. Nimmt man die Milliarden von Jahren, die für die Evolution auf der Erde erforderlich waren, könnten sich die Wissenschaftler fragen, ob Leben überhaupt eine Chance in einem kurzlebigeren Sonnensystem hat.

"Wir haben keine Ahnung, in welche Richtung sich die Evolution auf irgendeinem Planeten als unseren entwickeln würde. Wenn wir einen Planeten um einen kurzlebigeren Stern finden würden, könnte es uns möglich sein, zu untersuchen, wie die Evolution unter solchen Umständen aussehen würde", sagte Gould.

SIM wird die Interferometrie nutzen - eine Technik, die auf der Interferenz (Überlagerung) von Lichtwellen basiert - um sehr genaue Messungen der Position der Sterne am Himmel zu machen. Der Satellit würde zum Beispiel bemerken können, ob ein Lichtpunkt auf der Oberfläche des Mondes um die Breite eines (amerikanischen) Zehn-Cent-Stücks fortbewegt.

Im Fall der entfernten Sterne wird SIM das winzige Wackeln in der Position des Sterns empfangen, das von der Schwerkraft seiner umgebenden Planeten verursacht wird. Das ist es, was SIM ideal zum Untersuchen von heißeren, massereicheren Sternen macht, sagte Gould. Planeten, die der Stern in entfernteren Bahnen umkreisen so wie die bewohnbaren Planeten um einen heißen Stern es tun würden verursachen ein größeres Wackeln.

Er und sein Studienmitverfasser Eric B. Ford von der "Princeton University" und Debra A. Fischer von der "University of California", Berkeley, ermittelten, dass SIM sensibel genug für die Aufgabe ist. Zuvor fanden Gould, Darren DePoy, Professor an der "Ohio State" und graduierter Student Joshua Pepper heraus, dass eine andere zukünftige NASA-Mission genutzt werden könnte, um bewohnbare Planeten um viel kleinere Sterne zu finden, welche reichlicher in der Galaxis vorkommen als Sterne wie unsere Sonne.

Diese Mission, die "Kepler-Mission", wird planetare Transits ausfindig machen Ereignisse, bei denen ein Planet an der erdzugewandten Seite des Sterns vorbeizieht und einen Teil des Lichts schluckt, das die Erde erreicht. Aus dem Anteil lassen sich Schlüsse über die Größe und Umlaufbahn des Planten und über seine Oberflächentemperatur und die Möglichkeit des Vorkommens von Wasser - ziehen.

Weil diese kleinen Sterne sehr schwach strahlen, würde die Lebenszone sehr nah am Stern sein. "Der Punkt ist, dass die verschiedenen Methoden zur Entdeckung von Planeten ergänzen und genutzt werden können, um bewohnbare Planeten um eine große Vielzahl von Sternen zu finden", sagte Gould.