Ein Katzensprung zur zweiten Erde

Das Sternbild des Wales mit Tau Ceti (Foto: Jimmy Westlake)

Astronomen haben in unmittelbarer Nähe unseres Sonnensystems ein Planetensystem ausgemacht, das dem unseren erstaunlich ähnelt

Wer schon einmal in einer fremden Stadt nach einem Briefkasten gefahndet hat, kennt das Phänomen: Das gesuchte Objekt taucht garantiert erst dann auf, wenn man die Suche längst aufgegeben hat. So erging es Astronomen mit dem Stern Tau Ceti. Das gerade einmal knapp zwölf Lichtjahre von uns entfernte Himmelsobjekt ähnelt unserer Sonne sehr, von der wir wissen, dass sie Leben hervorgebracht hat. Von den örtlich nächsten Verwandten ist eigentlich nur Alpha Centauri noch ähnlicher - doch dabei handelt es sich um einen Doppelstern.

Doch so intensiv die Forscher auch ihre Instrumente auf Tau Ceti gerichtet haben - es ließ sich kein Begleiter nachweisen. Im Gegenteil: Die höhere Metallizität des Sterns macht das Vorhandensein eines Planetensystems eher unwahrscheinlich. Eben aus diesem Grund wählte ein internationales Forscherteam diesen Stern für ein ungewöhnliches Projekt aus: Die Wissenschaftler wollten untersuchen, wie sich Ausreißer bei den gemessenen Daten am besten identifizieren lassen.

Dazu fügten sie den Messdaten künstliche Fehler hinzu und versuchten, diese mit unterschiedlichen statistischen Modellen zu isolieren. Das funktioniert am besten mit einem Objekt, dessen Daten keine echten, physikalisch begründeten Anomalien enthalten. Tau Ceti schien dafür der beste Kandidat, nur erwies sich bei genauerer Betrachtung, dass diese Grundannahme falsch war. Mit den statistischen Methoden gelang es nicht nur, die künstlich hinzugefügten Fehler herauszurechnen, die Forscher bemerkten auch, dass sich im Messrauschen noch ein echtes Signal verbarg.

Künstlerische Darstellung des Tau-Ceti-Systems (Bild: J. Pinfield for the RoPACS network at the University of Hertfordshire, 2012)

Dieses Signal haben die Wissenschaftler nun in einem Artikel im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics als Planetensystem identifiziert, das aus fünf Objekten besteht. Das Planeten-Quintett besitzt Massen zwischen zwei und sechs Erdmassen. Einer der Planeten liegt zudem in der Lebenszone seines Zentralgestirns. Er umkreist seine Sonne einmal in 168 Tagen, ist exakt 4,3 Mal so schwer wie die Erde und stellt unter den über 800 bisher entdeckten Exoplaneten damit das bisher erdnächste Objekt in der Lebenszone eines Sterns dar.

Die unmittelbare Nähe zu Tau Ceti, hoffen die Wissenschaftler, könnte ihnen in nicht allzu ferner Zeit sogar die Untersuchung der Planeten-Atmosphären ermöglichen. Vielleicht gibt der Fund ja dem 2006 von der NASA gecancelten Terrestrial Planet Finder wieder Aufschwung, der ab 2020 die Atmosphäre erdähnlicher Planeten in einem Umkreis von 40 bis 50 Lichtjahren untersuchen sollte.

Die Hoffnung auf Nachbarn in nächster Nähe wird allerdings dadurch getrübt, dass das Tau-Ceti-System eine große Staubscheibe beherbergt, in der Objekte von insgesamt 1,2 Erdmassen umherschwirren. Die fünf Planeten dürften deshalb einem ständigen Asteroiden-Bombardement ausgesetzt sein, wie es etwa auf der Erde (vielleicht) die Dinosaurier ausgelöscht hat.

Passend zur Existenz der Planeten soll die Staubscheibe eine Lücke mit einem Radius von zehn astronomischen Einheiten rund um den Stern besitzen (1 AE entspricht der mittleren Entfernung von der Erde zur Sonne). Aber vielleicht sehen wir am besten selbst nach, wie es unseren potenziellen Nachbarn geht: Für einen Ausflug per Raumschiff (ohne Rückfahrkarte) sind zwölf Lichtjahre mit heutiger Technologie keine unüberwindbare Entfernung. In ihrem Paper warnen die Forscher allerdings auch vor allzu großen Hoffnungen: Es sei ebenso gut denkbar, dass sie in ihren Modellen bisher unbekannte oder physikalisch nicht ausreichend erforschte Störungen unbeachtet ließen.

Die Entstehung des Universums, der Sterne und Planeten erklärt der Autor in dem eBook "Die neue Biografie des Universums" (für Kindle, für iPad, für ePub-Reader und als PDF erhältlich).

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