Erdähnliche Planeten in Massen im Universum

Der von Kepler beobachtete Ausschnitt der Milchstraße. Bild: Nasa/Carter Roberts

Astronomen schätzen, dass um jeden fünften sonnenähnlichen Stern Planeten in der Größe der Erde mit einer Temperatur kreisen, die Leben ermöglichen

Mit dem 2009 gestarteten Weltraumteleskop Kepler, das sich seit Mai dieses Jahres im Sicherheitsmodus auf der Suche nach einer neuen Aufgabe befindet, nachdem Schwungräder ihren Dienst eingestellt haben, wurden nach der Nasa ausreichend Daten gesammelt, um die Mission zum Anschluss zu bringen, nämlich ausgehend von der Beobachtung von 150.000 Sonnen im Sternbild Schwan zu erschließen, wie viele der 100 Milliarden Sterne in unserer Galaxie Planeten besitzen, auf denen Leben möglich wäre ("Kepler" und 3277 Planeten plus X in der Warteschleife).

Kepler setzt die Transit-Technik ein, um extrasolare Planeten zu finden. Dabei werden die Helligkeitsschwankungen des Sterns gemessen, woraus auf die Masse und Größe eines vorbeiziehenden Planeten geschlossen werden kann. Gemessen wurde alle 30 Minuten die Helligkeit von 150.000 Sternen über vier Jahre. Die Suche war ziemlich erfolgreich. Entdeckt wurden über 3.500 mögliche Kandidaten für einen Planeten, bestätigt wurden 167 Planeten.

Astronomen der University of California in Berkeley und der University of Mawaii in Manoa haben nun aufgrund eines Teils der Daten statistisch geschätzt, wie sie in den Proceedings of the National Academy of Sciences schreiben, dass 22 Prozent der Sterne, die unserer Sonne ähnlich sind, Planeten in der Größe der Erde und mit einer Leben ermöglichenden Oberflächentemperatur haben. Und fast alle Sterne haben Planeten. Analysiert wurden für die Studie eine Auswahl von 42.557 sonnenähnlichen Sternen, die die hellsten der von Kepler beobachteten waren. Sie weisen nach den Astronomen das geringste photometrische Rauschen auf, was die Suche nach kleinen, erdähnlichen Planeten erleichtert. Zur Analyse wurde die eigens entwickelte Software TERRA verwendet. Gefunden wurden mit dieser Methode 603 Planeten, 10 davon waren ihrer Größe erdähnlich bzw. sie konnten auch doppelt so groß sein, bewegten sich aber in der bewohnbaren Zone, wo es flüssiges Wasser geben kann. Gemessen wurde die Aufspürbarkeit der möglicherweise bewohnbaren Planeten, indem in die Helligkeitsmessungen von Kepler "künstliche, von Planeten verursachte Schwankungen eingeführt wurden". Danach haben 26 Prozent (+/- 3 Prozent) der sonnenähnliche Sterne einen erdähnlichen Planeten in der habitablen Zone. Planeten in der Größe des Jupiter gibt es mit 1,6 Prozent deutlich weniger. Planeten, die 2-2,8 Mal größer als die Erde sind, gibt es mit einem Anteil von 18,6 Prozent am meisten. 11 Prozent der sonnenähnlichen Sterne haben nach den Berechnungen einen erdähnlichen Planeten, der in etwa dieselbe solare Energie wie die Erde erhält.

Wie es sich gehört, kommen die Astronomen wie Erik Petigura, die die statistische Analyse durchgeführt haben, ins Schwärmen: "Der nächste sonnenähnliche Stern mit einem Planeten in der Größe der Erde in der habitablen bzw. bewohnbaren Zone ist wahrscheinlich nur 12 Lichtjahre entfernt und kann mit dem bloßen Auge gesehen werden", sagt Petigura. "Das ist erstaunlich." 12 Lichtjahre sind zwar wenig in Vergleich mit der Größe unserer Galaxie, aber für Menschen ist es nicht gerade um die Hausecke. Zudem ist keineswegs gewiss, ob auf dem dort möglicherweise zu findenden erdähnlichen Planeten tatsächlich Leben existiert.

Auch wenn Planeten in Erdgröße relativ häufig sind, so wurde mit TERRA kein solcher Planet entdeckt, der seine Sonne ähnlich wie die Erde in 200-400 Tagen umkreist. Solche Planeten sind selten, ihr Anteil liegt auf jeden Fall unter 12 Prozent, die Astronomen errechneten eine Wahrscheinlichkeit von 5,7 Prozent. Planeten, die eine Umlaufzeit von unter 50 Tagen haben, sind mit einem Anteil von mehr als 20 Prozent häufiger, 26 Prozent haben eine Umlaufzeit von weniger als 100 Tagen. Zudem wurden die gesuchten Planeten nur bei Sternen gefunden, die kleiner und kühler als die Sonne sind. Die Astronomen schätzten zudem die Zahl der Planeten ab, die mit Kepler nicht gefunden wurden oder die nicht vor ihrer Sonne aus der Erdsicht vorbeiflogen, weswegen sie nicht beobachtet werden konnten.

Die hohe Zahl von erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone spricht für die Astronomen dafür, dass weitere Missionen so große Teleskope verwenden können, um damit wirkliche Aufnahmen von nahegelegenen erdähnlichen Planeten machen zu können. Allerdings machen sie auch klar, dass erdähnliche Planeten in der bewohnbaren Zone eben noch lange kein Leben beherbergen müssen. Man wisse auch noch nicht, welche Planetenarten für Leben geeignet sind. Das liegt nahe, schließlich beschränkt sich unser Wissen bislang auf die Erde. Sie sollten jedenfalls nicht nur klein, sondern auch felsig wie der kürzlich entdeckte, allerdings zu heiße Kepler-78b sein und neben der richtigen Temperatur auch flüssiges Wasser besitzen. (Florian Rötzer)

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