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Sieben Planeten und ein Zwerg Warum System Trappist-1 so spektakulär ist

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So könnte es auf einem der Trappist-1-Planeten aussehen, meint die Nasa.

NASA/JPL-Caltech

Nach Angaben der Nasa sind bereits 3442 Planeten fern unseres Sonnensystems bekannt, 348 von diesen gelten als erdähnlich. Warum also sollten die Planeten um den Stern Trappist-1 etwas Besonderes sein? Wenn es dort Wasser gibt - wie weist man es nach? Und wie könnte man dort Leben entdecken? Die wichtigsten Antworten.

Warum ist das Sonnensystem von Trappist-1 so sensationell?

Sowohl mit seiner Anzahl an erdgroßen Planeten als auch mit der Zahl von Planeten, auf denen flüssiges Wasser möglich ist, stellt das System von Trappist-1 einen neuen Rekord auf: Es besteht aus einem Roten Zwergstern und sieben Planeten, die alle etwa so groß sind wie die Erde und bei denen es sich mit einiger Sicherheit um Gesteinsplaneten handelt. Und mindestens drei dieser Planeten liegen in der bewohnbaren Zone des Sterns. Die an der Entdeckung beteiligten Forscher sprechen davon, dass diese drei Planeten Ozeane auf ihren Oberflächen beherbergen könnten. Damit wäre die wichtigste Voraussetzung gegeben für Leben, wie wir es kennen.

Wie findet man heraus, ob es auf einem der Trappist-1-Planeten tatsächlich Wasser gibt?

Das lässt sich, wie Astronom Martin Kürster vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg zu n-tv.de sagt, möglicherweise an den Transits erkennen - also dann, wenn die Planeten vor ihrem Stern vorüberziehen und ihn dabei leicht verdunkeln. "Beim Transit kann man versuchen, mit spektroskopischen Methoden nachzuweisen, was für eine Zusammensetzung die eventuell vorhandene Atmosphäre eines solchen Planeten hat", so Kürster. "Ein Teil des Sternlichts geht dann durch diese Atmosphäre, und die verschiedenen Moleküle der Atmosphäre prägen dem Licht bestimmte spektroskopische Signaturen auf." Auf diesem Wege ließe sich auch Wasser in der Atmosphäre nachweisen. Dafür sind allerdings sehr große Teleskope nötig, denn die Effekte sind schwach. Die kommende Generation an Teleskopen, wie das European Extremely Large Telescope und das James-Webb-Weltraumteleskop, könnten zu solchen Nachweisen in der Lage sein.

Und wie würde man Leben aufspüren?

Da würde man – ebenfalls über spektroskopische Methoden beim Transit – zum Beispiel nach Sauerstoff und Ozon suchen. "Sauerstoff", erklärt MPI-Astronom Kürster, "reagiert sehr schnell mit allem Möglichen. Wird Sauerstoff nicht ständig durch Leben, also durch Pflanzen, nachproduziert, sinkt sein Anteil in der Atmosphäre sehr schnell, weil er sich mit anderen Materialien verbindet. Fände man also größere Mengen Sauerstoff, wäre das ein sehr guter Hinweis auf pflanzliches Leben oder jedenfalls etwas in der Art."

Ist die Entdeckung von Exoplaneten grundsätzlich immer noch etwas Besonderes?

Das Forschungsgebiet ist recht jung. Es hat sich erst Ende der 1980er Jahre entwickelt, denn vorher waren die Messmethoden nicht gut genug. Mittlerweile aber wurden nach Angaben der Nasa bereits 3442 Exoplaneten ausfindig gemacht. Auch wenn diese Zahl auf Wahrscheinlichkeiten beruht, sind Berichte über die Entdeckung von Exoplaneten also keine Seltenheit mehr. Und dennoch ist es jedes Mal etwas Besonderes. "Wir sind ein bisschen wie Menschen, die auf einer Insel gewohnt haben und nun zum ersten Mal die große Welt erkunden und sehen, was es dort draußen alles gibt", sagte Planetenforscherin Heike Rauer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt im Gespräch mit n-tv.de. "Das stellt natürlich viele Theorien und lang gehegte Vorstellungen infrage. Wenn man nur ein Beispiel kennt, hat man ein Verständnis entwickelt für dieses eine Beispiel. Merkt man nun, die Vielfalt ist viel größer, muss man über viele Dinge nochmal neu nachdenken."

Was eigentlich sind Exoplaneten genau?

Exoplaneten sind planetenartige Himmelskörper, die um einen anderen Stern als unsere Sonne kreisen.

Wie weit sind Exoplaneten mindestens von uns entfernt?

Sie sind außerhalb unseres Sonnensystems. Der erdnächste bewiesene Exoplanet ist Proxima Centauri b. Er ist 4,2 Lichtjahre weit von uns weg. Das sind rund 40 Billionen Kilometer.

Sind alle Exoplaneten wie die Erde?

Nein. Exoplaneten können Gesteinsplaneten sein wie die Erde, es können aber auch Gasriesen sein wie zum Beispiel Jupiter. Selbst auf den Gesteinsplaneten müssen aber nicht die gleichen Bedingungen herrschen wie auf der Erde. Schließlich unterscheiden sich auch Mars und Venus – beides Gesteinsplaneten –  von unserem Heimatplaneten.

Wann gelten Exoplaneten als erdähnlich?

Im Allgemeinen dann, wenn es sich (aller Wahrscheinlichkeit nach) um Gesteinsplaneten handelt.

Was genau hat es mit der "bewohnbaren Zone" auf sich?

Wenn sich ein mutmaßlicher Gesteinsplanet in der "bewohnbaren Zone" um seinen Stern bewegt, ist er gerade so weit von seinem Stern entfernt, dass die Temperaturen, die dort vorherrschen, flüssiges Wasser ermöglichen. Denn ist ein Planet zu nah an seinem Stern, ist es dort so heiß, dass möglicherweise vorhandenes Wasser verdampfen würde. Ist er zu weit weg, ist es so kalt, dass Wasser gefriert. Bei Planeten in der bewohnbaren Zone geht man davon aus, dass sie wohltemperiert sind – und in dieser Hinsicht der Erde ähnlich. Das bedeutet aber noch nicht unbedingt, dass man dort wirklich wohnen könnte.

Warum sind Exoplaneten für Forscher interessant?

Viele Wissenschaftler gehen der Frage nach, ob Leben auch fernab der Erde entstehen kann. "Dass wir noch weit davon entfernt sind, sagen zu können, ob es extraterrestrisches Leben gibt, ist uns klar", sagt Exoplaneten-Experte Kürster. "Aber wir machen gerade die ersten Schritte, indem wir Exoplaneten charakterisieren und nach den Voraussetzungen für Leben suchen. Dass der echte Nachweis von Leben noch weit weg ist, hält uns da nicht auf."

Müssen für Leben nicht noch andere Kriterien als der passende Abstand zum Stern erfüllt sein?

Bei sehr aktiven Sternen, die geladene Teilchen ausschütten, kann womöglich kein Leben entstehen, geben einige Forscher zu bedenken. Kürster entgegnet: "In dem Moment, wo Leben mal entstanden ist, findet es sehr leicht seine Nischen. Etwa unter der Oberfläche oder tief im Ozean – vor Strahlung geschützt." Darüber, unter welchen Bedingungen Leben möglich wäre, werde heftig debattiert.

Wie lange würde man eigentlich brauchen, um zu einem Trappist-1-Planeten zu reisen?

Astronomisch gesehen ist der Weg ein Katzensprung: Nur 40 Lichtjahre trennen uns von dem Planetensystem, das sind rund 400 Billionen Kilometer. Aber für eine Reise ist Trappist-1 dann doch zu weit weg. Das Licht, das uns heute von dort erreicht, war 40 Jahre unterwegs. Licht hat eine Geschwindigkeit von 300.000 Kilometern pro Sekunde. Eine Sonde mit immerhin 300 Kilometern pro Sekunde wäre 40.000 Jahre unterwegs. Tatsächlich erreichen heutige Sonden aber nur etwa 100 Kilometer pro Sekunde.

Wäre eine Reise zu einem Exoplaneten grundsätzlich denkbar?

Nanosonden, die zu unserem Nachbarstern Alpha Centauri und zum zugehörigen Planeten Proxima Centauri b fliegen, sind unter privaten Investoren im Gespräch. Die Mini-Sonden sollen nicht mehr als etwa ein Gramm wiegen und Fotos machen. Noch in Erdnähe sollen sie auf 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden – so die Idee. Nach 20 Jahren hätten sie ihr Ziel dann erreicht. "Der Energieaufwand dafür", erzählt Kürster, "entspricht Schätzungen zufolge dem, was alle Kernkraftwerke der Erde momentan zu bieten haben. Er ist also selbst für diese kleinen Sonden riesig."
So schade es auch sein mag: Für ein Raumschiff mit einem Lebenserhaltungssystem für Menschen ist der Energieaufwand nicht zu stemmen. Die Nasa aber entwirft schon fleißig Reiseplakate für unsere Urlaube auf Exoplaneten – mit einem Augenzwinkern.

Quelle: n-tv.de

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