Keine Erde 2.0, aber eine potentiell habitable extrasolare Nachbarwelt

Künstlerische Darstellung des neu entdeckten Planeten um Proxima Centauri. Bild: ESO/M. Kornmesser

Astronomen entdecken den erdnächsten und erdähnlichsten Exoplaneten, der in einer bewohnbaren Zone liegt und theoretisch ein Hort des Lebens sein könnte

Dem europäischen Jean-Schneider-Katalog zufolge haben bislang 3515 ferne Planeten den Sprung in den exoplanetaren Olymp geschafft. Jetzt gesellt sich ein weiterer hinzu, den man kaum mehr als ferne Welt bezeichnen kann, umkreist er doch den nur 4,22 Lichtjahre entfernten sonnennächsten Stern Proxima Centauri. Wie ein internationales Forscherteam in der aktuellen "der jüngsten Nature-Ausgabe berichtet, ist der neue Exoplanet erdähnlich und liegt in der Ökosphäre seines Systems. Könnte auf dem Gesteinsplaneten flüssiges Wasser existieren - und könnten dort extremophile Lebensformen überleben? Und könnte dorthin dereinst auch eine Robotermission starten?

Anzeige

Das System ist nur einen interstellaren Steinwurf von der Sonne entfernt. Mit einer Distanz von 4,34 Lichtjahren zur Erde hat sich Alpha Centauri (α Cen) als erdnächstes extrasolares multiples Sternsystem nicht nur in der Planetenforschung, sondern auch im Science-Fiction-Genre einen Namen gemacht.

Das am Südhimmel in dem Sternbild Centaurus (Zentaur) gelegene Mehrfachsystem, bestehend aus dem gelben Hauptreihenstern Alpha Cen A und dem orangefarbenen Alpha Cen B, entstand vor 6,5 Milliarden Jahre und befindet sich derweil in einer stabilen Phase. Beide Sterne weisen ungefähr die Größe der Sonne auf, wohingegen der dritte im Bunde, Proxima Centauri, als Roter Zwergstern der jüngste und mit einer Oberflächentemperatur von 3.050 Kelvin auch der lichtschwächste, dafür aber mit 4,22 Lichtjahre Entfernung (rund 40 Billionen Kilometer) de facto der erdnächste Stern ist. Über die Frage, ob Letzterer wirklich der Dritte des vermeintlichen Trios im Alpha Cen System ist, gehen gegenwärtig die Meinungen der Experten auseinander.

Die Abbildung kombiniert einen Blick zum südlichen Sternenhimmel über dem ESO 3,6 Meter Teleskop am La Silla Observatorium in Chile mit Bildern der Sterne Proxima Centauri (rechts unten) und dem Doppelsternsystem Alpha Centauri AB (unten links) vom NASA/ESA Hubble Space Telescope. Bild: Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zamani

Einigkeit hingegen herrscht bei den Planentenforschern in puncto Alpha Centauri Bb, dessen Entdeckung im November 2012 im britischen Wissenschaftsmagazin Nature groß angekündigt wurde, online sogar einen Monat zuvor. Danach sollte der "erdnächste" Kandidat die ungefähre Masse der Erde haben, von seinem Mutterstern nur sechs Millionen Kilometer entfernt sein und diesen einmal in 3,236 Tagen umkreisen. Doch nach etlichen Folge-Observationen kristallisierte sich 2015 heraus, dass der vielversprechende Planetenaspirant nicht existiert. Heute geht das Gros der Astronomen davon aus, dass für die vermeintliche Entdeckung seinerzeit ein Messfehler die Ursache war.

Seitdem die Schweizer Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz vom Genfer Observatorium im Jahr 1995 bei dem Stern 51 Pegasi den ersten Exoplaneten einer noch nicht erloschenen Sonne entdeckten, war das erdnächste Sternsystem immerfort ein Thema für viele Planetenforscher. Seither wurde das multiple System von diversen Astronomenteams vornehmlich mit zwei etablierten verschiedenen Verfahren untersucht.

Michel Mayor. Mit ihm startete die Exoplanetenforschung in eine neue Ära. Bild: ESO/ Courtesy of Inamori Foundation

Einerseits mit der altbewährten Radialgeschwindigkeitsmethode, mit der Mayor und Queloz 1995 erfolgreich operierten, andererseits mithilfe der Transit-Technik, die Helligkeitsschwankungen von Sternen registriert. Kreuzt ein extrasolarer Planet die Sichtlinie seines Muttersterns, kommt es für die Dauer der Passage zu einem kleinen Amplitudenabfall in der Lichtkurve. Je nach Größe des jeweiligen vorbeiziehenden Objekts variieren die Helligkeitsschwankungen. Aus der Intensität und Dauer der dabei wiederkehrenden Muster können die Forscher noch genauer auf die Größe und Umlaufbahn des extrasolaren Planeten rückschließen.

Anzeige

Doch trotz intensiver Beobachtungskampagnen gelang es den Planetenjägern bis heute nicht, einen Transit eines Planeten bei Proxima Centauri zu erspähen, der derartige systematische Helligkeitsschwankungen produziert hätte. So nimmt es nicht wunder, dass die Astronomen sich der Radialgeschwindigkeitsoption bedienten. Bei dieser Technik messen Astronomen die minimale Bewegung eines Sterns. Infolge der Anziehungskraft seines Planeten bewegt sich ein Stern vor- und zurück und hoch und runter. Dieses minimale Taumeln nennen Planetenjäger Radialgeschwindigkeit. Just diese Taumelbewegung liefert ihnen wichtige Daten über die Größe und Umlaufbahn eines Planeten.

Messen lässt sich dieser Effekt mithilfe von Spektrografen, die das Licht in seine farblichen Bestandteile und Spektrallinien zerlegen. Nach dem Dopplerprinzip staucht sich dabei das Licht des Sterns. Bewegt er sich auf die Erde zu, verschieben sich die Spektrallinien ins blaue Licht des optischen Spektrums, im umgekehrten Fall ist eine Rotverschiebung zu sehen. Dabei entstehen charakteristische Muster von tausenden von schmalen, dunklen Linien.

Transit - ein Planet zieht vor einem Stern vorüber (künstlerische Darstellung). Bild: CNES

Einer, der sich von den vorangegangenen erfolglosen Observationen des erdnächsten Sonnensystems nicht beirren ließ, war Guillem Anglada-Escudé von der Queen Mary University of London. Im Jahr 2013 war es dann so weit. Mithilfe des HARPS-Spektrografen (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) und dem 3,6-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte (ESO) auf La Silla in Chile wurde er bei Proxima Centauri tatsächlich fündig und registrierte Taumelbewegungen, die auf die potenzielle Existenz von Planeten mit Umlaufzeiten von 11,2 Tagen, 13,6 Tagen und 18,3 Tagen hindeuteten.

Der HARPS-Spektrograf. Bild: ESO

Um nicht dasselbe Fiasko wie bei Alpha Cen Bb zu er- und durchleben, etablierte er ein striktes Observationsprogramm, das er in Anlehnung an Carl Sagans Begriff "Pale Blue Dot" (mit dem "bleichen blauen Punkt meinte Sagan die Erde) "Pale Red Dot" nannte.

Die ersten Hinweise auf einen möglichen Planeten von 2013 waren nicht überzeugend. Seither haben wir mit Hilfe der ESO und anderen Partnern hart daran gearbeitet, weitere Beobachtungen durchführen zu können. Die Planung für unser nun durchgeführtes ‚Pale Red Dot‘-Projekt dauerte fast zwei Jahre

Anglada-Escudé

Um die Öffentlichkeit für sein Projekt zu sensibilisieren, machte er seine "Pale Red Dot"-Webseite für jedermann zugänglich und ergänzte diese mit erklärenden Blogbeiträgen. Unter Berücksichtigung alter Messdaten von Spektren aus dem System, die Martin Kürster vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) mitsamt Kollegen eine Dekade zuvor aufgenommen hatte, nahm Anglada-Escudé mit dem HARPS-Spektrografen, dem 3,6-Meter-ESO-Teleskop und diversen kleineren Teleskopen das erdnächste Sternsystem zwischen dem 18. Januar und dem 30. März 2016 erneut ins Visier.

Nach zahlreichen Nachmessungen und dem wiederholten Vergleich mit alten Messdaten waren sich die Astronomen sicher, dass kein stellares Störsignal die Messergebnisse verfälscht hatte. Die Wahrscheinlichkeit hierfür bezifferten diese auf eins zu zehn Millionen.

Tatsächlich besteht bei aktiven Roten Zwergen wie Proxima Centauri stets die Gefahr, dass die Anwesenheit eines Planeten infolge der dort vorherrschenden stellaren Aktivitäten (Flares, Sternflecken) vorgetäuscht werden kann. Um dieses Risiko zu minimieren, observierten die Astronomen mit dem ASH2-Teleskop am San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory in Chile sowie mit dem Las Cumbres Observatory Global Telescope-Netzwerk auch die Veränderungen in der Helligkeit von Proxima Centauri.

Bereits in unseren alten Messungen zeigte sich ein Signal, das einem Planeten mit Umlaufdauer 11,2 Tagen entspricht

erinnert sich Martin Kürster, der im Zeitraum von 2000 bis 2007 selbst nach Begleitern von M-Sternen gesucht hatte und dessen Daten für die Entdeckung von Proxima b sehr hilfreich waren.

Aber es ist allein mit unseren Daten nicht möglich zu entscheiden, ob das Signal tatsächlich von einem Planeten stammt oder durch eine zufällige Kombination von Störeinflüssen entstanden ist. Kombiniert man unsere Daten dagegen mit den neuen Messungen, dann bestätigt sich, dass die Pale-Red-Dot-Kampagne tatsächlich einen echten Planeten gefunden hat.

Radialgeschwindigkeitsmessungen von Beobachtungen aus 16 Jahren, gefaltet mit der 11,2-Tage-Periode des Planetenkandidaten. Verschiedene Symbole unterscheiden die Daten der Pale-Red-Dot-Kampange (PRD), HARPS-Beobachtungen vor 2016, sowie die früheren Daten von UVES. Bild: Guillem Anglada-Escudé et al., School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, UK / Max-Planck-Institut für Astronomie

Der federführende Nature-Autor und Leiter der Studie Guillem Anglada-Escudé, der Proxima b derweil vorsichtig nur als "Planeten-Kandidaten" spezifiziert, dessen Existenz noch von weiteren unabhängigen Quellen verifiziert werden müsse, neigt grundsätzlich zu einer vorsichtigen Vorgehensweise.

Ich habe die Beobachtungsdaten an jedem Tag der 60 Nächte unserer 'Pale Red Dot'-Kampagne auf ihre Stimmigkeit überprüft. Die ersten zehn Tage waren dabei bereits vielversprechend, die ersten zwanzig entsprachen unseren Erwartungen, und nach 30 Tagen war das Ergebnis so sicher, dass wir uns daranmachten, den entsprechenden Fachartikel zu entwerfen!


Dieser von 31 Autoren verfasste Fachartikel mit der unmissverständlichen Überschrift "A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri" ist gestern im "Nature" (Bd. 536, S. 437-440, 25.08.16 - doi:10.1038/nature19106) erschienen.

In diesem stellen Anglada-Escudé und sein Team den neuen Planeten aus dem Proxima Centauri-System vor. Proxima Centauri b respektive Proxima b, so die vorläufige Bezeichnung für die neue Welt, ist weit davon entfernt, eine "zweite Erde" oder ein "Zwillingsplanet" zu sein, so wie es bereits jetzt schon im Blätterwald fleißig kolportiert wird und sogar schon vor dem Ende des Nature-Embargos lanciert wurde.

Dennoch kann die erdnahe Welt mit einigen Überraschungen aufwarten. Denn bei der Messung der Radialgeschwindigkeit von Proxima Centauri bewegte sich der Stern regelmäßig mit etwa fünf Kilometer pro Stunde auf uns zu und wieder von uns weg. Dieses regelmäßige Muster wiederholte sich mit einer Periode von 11,2 Tagen. Der Planet umläuft seinen Heimatstern demnach binnen 11,2 Tagen einmal - dies in einer Entfernung von nur sieben Millionen Kilometern zum Heimatstern, was nur fünf Prozent der durchschnittlichen Entfernung Erde-Sonne entspricht.

Dieses Bild zeigt die Himmelsregion um den hellen Stern Alpha Centauri AB sowie um den viel schwächeren roten Zwergstern Proxima Centauri, den zu unserem Sonnensystem nächst gelegenen Stern. Der blaue Halo um Alpha Centauri AB ist ein Artefakt des fotografischen Prozesses, der Stern ist in Wirklichkeit schwach gelb wie unsere Sonne. Bild: Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin/Mahdi Zamani

Dank der Radialgeschwindigkeitsmethode gelang es den Astronomen auch, die Minimalmasse des Planeten zu bestimmen. Dabei kamen sie auf einen Wert von mindestens 1,3 Erdmassen. Damit zählt dieser Himmelskörper mit zu masseärmsten bislang entdeckten extrasolaren Planeten. Anhand der Daten ermittelten die Astronomen auch die Durchschnittstemperatur auf Proxima b. Sie beträgt lediglich minus 40 Grad Celsius, dürfte in den Übergangszonen weitaus höher sein. Darüber hinaus könnte eine vorhandene Atmosphäre die Durchschnittstemperatur über den Gefrierpunkt noch weiter anheben.

Von besonderem Interesse für die Forscher ist die Tatsache, dass Proxima b trotz seiner Nähe zu seinem Heimatstern in einer habitablen Zone, also in der Ökosphäre des Sternsystems liegt, in der ein Planet in der Regel flüssiges Wasser generieren und konservieren kann. Sie vermuten zudem, dass das System noch weitere Exoplaneten beherbergt.

Dass Proxima b trotz seiner geringen Distanz zu seiner Sonne in einer bewohnbaren Zone liegt, hängt mit einem Charakteristikum seines Muttergestirns zusammen. Denn der Stern Proxima Centauri zählt zur Klasse der Roten Zwergsterne und ist vom Spektraltyp M5.5Ve. Sterne dieser Couleur sind in der Regel deutlich masseärmer und leuchtschwächer als etwa unsere Sonne. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Temperaturen könnte Proxima b daher auf seiner felsigen Oberfläche flüssiges Wasser halten.

Da Rote Zwerge Hauptreihensterne des Spektraltyps M sind, firmieren sie auch unter dem Namen M-Zwergsterne. Ihre Masse variiert zwischen 8 und 57 Prozent der Sonnenmasse. Neben unserer Sonne würde ein Roter Zwerg seinem Namen zur Ehre gereichen, weist er doch im Schnitt 15 Prozent des Sonnenradius auf. So bringt es Proxima Centauri auf nur zwölf Prozent der Masse der Sonne und erreicht gerade einmal 0,17 Prozent ihrer Leuchtkraft. Doch dieses kleine Handicap gleichen M-Zwergsterne durch ihre stellare Omnipräsenz aus. Sie stellen allein 75 Prozent aller Sterne in der Milchstraße und sind im Universum mit Abstand die am häufigsten anzutreffende Sternklasse.

Diese Grafik vergleicht die Bahn des Planeten (Proxima b) um Proxima Centauri mit der gleichen Region in unserem Sonnensystem. Proxima Centauri ist kleiner und kühler als unsere Sonne und die Planetenbahn liegt viel näher am Stern als Merkur bei unserer Sonne. Als Ergebnis liegt die Bahn innerhalb der habitablen Zone. Bild: ESO/M. Kornmesser/G. Coleman

Alleine angesichts dieser Parameter gingen die Forscher bis vor einigen Jahren noch davon aus, dass Planeten um Rote Zwergsterne einen schweren Stand haben. Nicht zuletzt infolge der hohen Strahlenbelastung. Gäbe es ein Ranking für die im Produzieren von Sonneneruptionen effektivsten Sterne, gebührte dieser stellaren Sonderklasse fraglos ein Spitzenplatz. Einen Spitzenwert erreicht insbesondere die von ihnen emittierte UV-B- und Röntgenstrahlung. Es bedarf keiner allzu großen Fantasie, um sich auszumalen, dass in der Nähe solcher Lichtquellen die Entfaltung von komplexen DNA-Molekülen verhindert wird. Eine Photosynthese wie auf der Erde ist auf Zwergstern-Planeten nur schwer vorstellbar.

Die Abbildung zeigt einen Größenvergleich von einigen astronomischen Objekten mit den bekannten Mitgliedern des Alpha Centauri Dreifach-Systems. Die Winkeldurchmesser dieser Objekte wurden mit dem Very Large Telescope Interferometer (VLTI) auf Cerro Paranal gemessen. Die Sonne und der Planet Jupiter sind zum Vergleich ebenfalls abgebildet. Bild: ESO


Seit einigen Jahren aber hat unter den Astrobiologen und SETI-Forschern ein Umdenken eingesetzt. Mittlerweile gehen immer mehr davon aus, dass Planeten, die um Zwergsterne der Kategorie M treiben, durchaus Horte des Lebens sein könnten. Zu dieser Feststellung gelangte bereits im Juli 2005 eine interdisziplinäre Forschergruppe während eines Workshops mit dem Arbeitstitel Habitability of Planets Orbiting M Stars. Ihr Fazit: M-Zwergsterne können trotz aller astralen Defizite Planeten mit ausreichend Licht und Wärme versorgen und die Entwicklung von biologischem Leben in dem Maße fördern, dass sich auf ihren planetaren Begleitern sogar hoch entwickelte Zivilisationen mit Radiotechnologie herangebildet haben könnten.

So zeigten Computersimulationen, dass beispielsweise ein sonnennaher Planet um einen M-Zwergstern automatisch eine dickere Atmosphäre ausbilden würde. Die sich daraus ergebende stärkere Zirkulation würde die Sonnenwärme um den ganzen Planeten gleichmäßig verteilen. Selbst die gefürchteten solaren Flares haben weitaus weniger schädlichen Einfluss auf die Ausbildung von Leben als ursprünglich angenommen.

Die Abbildung zeigt eine künstlerische Darstellung der Oberfläche von Proxima b. Der Planet umkreist den roten Zwergstern Proxima Centauri, den nächsten Stern zu unserem Sonnensystem. Der Doppelstern Alpha Centauri AB ist im Bild rechts oberhalb von Proxima Centauri abgebildet. Bild: ESO/M. Kornmesser

Vor allem die lange Lebensdauer von Roten Zwergen erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass solche Systeme die Ausbildung von Leben begünstigen. Schließlich findet bei einem Roten Zwerg wegen seiner geringen Masse die Umwandlung von Wasserstoff in Helium nur langsam statt, weshalb sie sich durch niedrigen Energieverbrauch auszeichnen (Oberflächentemperatur liegt zwischen 2200 und 3800 Kelvin; unsere Sonne hat zirka 5800 Kelvin). Der Energieverbrauch manifestiert sich am deutlichsten in der für M-Zwerge charakteristischen langwelligen Strahlung. Da sie ausschließlich im rötlichen Licht und Infrarot auf Sparflamme emittieren, glänzen sie als kosmische Dauerbrenner, die fast eine Ewigkeit leuchten.

Kosmologen attestieren diesem Sterntyp ein Alter, das - je nach Masse - zwischen 50 Milliarden und 50 Billionen Jahren liegen könnte. Sind einmal die "wilden Jahre" vorbei und ist das strahlenreiche Feuerwerk beendet, setzt sich der Stern zur Ruhe und spendet dabei erstmals Wärme und Energie in einer Intensität, welche die Entfaltung von organischem Leben - selbst auf Infrarotbasis - ermöglicht.

Ein Roter Zwergstern mit drei Planeten in der Vorstellung eines Künstlers. Auf Planeten, die ihren rötlichen Heimatstern in großer Distanz umkreisen, hätte die Ausbildung von biologischem Leben desgleichen nicht den Hauch einer Chance, weil dort jeder Milliliter Wasser sofort zu Eis gefrieren würde. Bild: ESO/M. Kornmesser

Könnte somit Leben auf Infrarotbasis auf Proxima b möglich sein? Welche klimatischen Bedingungen prägen Proxima b und inwieweit hätte dort Leben eine Chance auf Entfaltung? Diesen Fragen gingen einige Forscher in zwei begleitenden Nature-Beiträgen nach. In ihnen resümieren die Autoren, dass auf dem neuen Exoplaneten durchaus flüssiges Wasser existieren könnte. Ausgeschlossen werde könne dies nicht - vor allem in den Übergangszonen nicht. Gleichwohl sei das Klima auf Proxima b infolge der starken solaren Strahlung und der Entstehungsgeschichte des Planeten völlig anders als auch der Erde.

Es sei äußerst unwahrscheinlich, dass es auf Proxima b Jahreszeiten gebe, so die Autoren. Schließlich befinde sich der Planet aufgrund seiner geringen Distanz zum Heimatstern in dessen Würgegriff, mit der Folge, dass beide synchron rotieren. Daher zeigt der Exoplanet seiner Sonne immer dieselbe Seite. Während es auf der einen Kugelhälfte im wahrsten Sinne des Wortes heiß herginge und dort extrem hohe Temperaturen vorherrschten, wäre die andere Seite stark abgekühlt - auf der einen Hälfte herrschte ewiger Tag, auf der zweiten ewige Dunkelheit.

Deinococcus radiodurans im Transmissionselektronenmikroskop. Dieses Bakterium, scherzhaft auch "Conan, the Bacterium" genannt, zeichnet sich durch eine stark ausgeprägte Strahlenresistenz aus und fühlt sich im Kühlwasser von Atomkraftwerken pudelwohl. Bild: Uniformed Services University, Bethesda, MD, USA

Unabhängig von der Studie ist es denkbar, dass in den Übergangszonen widerstandsfähige Lebensformen, so genannte Extremophile, ihre Nischen gefunden haben. In diese Klasse fallen auf der Erde all jene höchst anpassungsfähigen Bakterien, denen selbst extremste Umweltbedingungen nichts anhaben können. Sie sind im polaren Meereis, in vulkanisch aktiven Zonen, kochenden Geysiren, heißen Schwefelquellen zuhause und fühlen sich bei hohen Salzkonzentrationen, in großer Tiefe, im Kühlwasser von Atomkraftwerken oder sogar im Weltraum pudelwohl.

Das Stichwort "Extremophile" deutet in die richtige Richtung. Falls der Planet einen Ozean hat, so wird die Strahlung in einigen Metern Tiefe vermutlich hinreichend abgeschirmt sein", so Martin Kürsters gegenüber Telepolis. "Es ist allerdings umstritten, ob bei dieser Sorte Sterne Leben auf den sogenannten ‚habitablen Planeten‘ entstehen kann. Die Dosis an Teilchen-, Röntgen- und UV-Strahlung dürfte sehr hoch sein, insbesondere während der Flares, also der Strahlungsausbrüche dieses aktiven Sterns.

Ferne Welten zu entdecken und zu charakterisieren ist eine Sache - auf ihnen Spuren von Leben zu finden hingegen die größte Herausforderung der Astronomen. "Der große Traum aller Planetenjäger ist, von einem erdähnlichen Planeten ein komplettes Spektrum zu erhalten und in den dortigen Atmosphären Biomarker zu finden", verdeutlich der Pionier der Exoplanetenforschung, Michel Mayor.

Noch ist der Steckbrief von Proxima b sehr kurz. Noch weiß kein Planetenforscher, ob er eine Atmosphäre oder ein eigenes Magnetfeld hat, wie sein Boden beschaffen ist und ob er flüssiges Wasser besitzt. Für eine nähere Charakterisierung reicht zurzeit das Instrumentarium schlichtweg noch nicht aus. Doch mithilfe der Transmissionsspektrografie bestünde theoretisch eine Chance, neue Fakten zu sammeln.

Bei diesem Spektrografie-Verfahren nutzen Astronomen abermals den Transit-Effekt. Steht der Planet aus der Perspektive des Beobachters zwischen Teleskop und der Sonne senkrecht zur Himmelsebene, schimmert das Sternenlicht für einen kurzen Zeitraum durch die Planetenatmosphäre. In diesem schmalen Zeitfenster sammelt und bündelt das Teleskop das gefilterte schwache stellare Licht, bevor der Spektrograf das Licht in seine einzelnen Bestandteile zerlegt.

E-ELT. Bild: ESO/L. Calçada

Da jedes chemische Element einen unverwechselbaren Fingerabdruck im Lichtspektrum hinterlässt, verraten sich dadurch alle Biosignaturen. Es ist ein Fingerabdruck, der auch über Lichtjahre hinweg nicht verblasst. Gute Biomarker sind vor allem chemische Verbindungen wie Methan, Ozon, Kohlenstoffmonoxid und das Element Sauerstoff. Letzterer fällt auf der Erde als Nebenprodukt der Photosynthese an, wird aber auch bei nicht biologischen Prozessen frei und konzentriert sich in der Atmosphäre und wohl auch in Exo-Atmosphären.

Aber selbst das ambitionierte European Extremely Large Telescope (E-ELT) der Europäischen Südsternwarte ESO, das 2024 in der chilenischen Atacamawüste als weltgrößtes bodengestütztes Teleskop seine Arbeit aufnimmt, wird hier an seine Grenzen geraten. Mit seinem 39 Meter großen Hauptspiegel und seinen sensiblen Instrumenten kann es zwar ferne Atmosphären spektrografisch untersuchen, gleichwohl nur die Atmosphären größerer erdnaher Supererden durchleuchten.

Alles in allem also bliebe noch die Option, das erdnächste Sternsystem selbst zu besuchen. Voraussetzung für einen astralen Trip zu dem stellaren und planetaren Nachbarn wäre aber, dass eines nicht allzu fernen Tages die Raumfahrttechnik als Folge einer tiefgreifenden High-Tech-Revolution einen unglaublichen Quantensprung erfährt und einen Raumflug mit mindestens 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu etablieren vermag. Oder es käme so, wie es bei der "Breakthrough Starshot"-Initiative geplant ist, die im April 2016 so publikumswirksam angekündigt wurde.

Homo spaciens unterwegs nach Alpha Centauri AB oder Proxima … vielleicht fliegt sie oder er auch woanders hin. Bild: NASA

Sollte diese Mission wie vorgesehen nach 20-jähriger Entwicklungszeit zum Alpha-Centauri-System aufbrechen, würde eine mit Lichtsegeln bestückte Flottille von Nanosonden mit einem starken Laserlicht auf ein Fünftel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. 20 Jahre wären die mikrochipgroßen Roboter unterwegs. Jedes von ihnen abgestrahlte Funksignal würde erst nach 4,22 Jahren auf irdische Radioschlüsseln treffen.

Das klingt futuristisch, ist aber allemal besser, als einen Astronauten auf Apollo-Niveau auf die Reise zu schicken. Denn mit der größten jemals von Astronauten erreichten Geschwindigkeit - die Apollo-Astronauten flogen seinerzeit mit elf Kilometer pro Sekunde zum Mond - benötigt man für die Überbrückung von nur einem Lichtjahr bereits mehr als 28.000 Jahre Reisezeit.

Dann wäre wohl der Warp-Antrieb die noch bessere Variante. Am 5. April 2063 soll er ja von Zefram Cochrane das erste Mal in der Praxis getestet werden - wenigstens im Star-Trek-Universum der fiktiven Szenarien und Träume. Aber es dürfte in der realen Welt wohl eher darauf hinauslaufen, dass auch in 47 Jahren der Homo electronicus den Sprung zum Homo spaciens noch nicht gemeistert hat. Selbst in naher und fernerer Zukunft wird Proxima Centauri, das erdnächste Sternsystem, weg weit von uns und somit unerreichbar sein - fast so fern wie der Traum von den Starshot-Nanobots und dem Warp-Antrieb.

ESOcast: "Pale Red Dot Results"

ESO-Video-Simulation: "A fly-through of the Proxima Centauri system":

Youtube-Video: "Searching for Life around Red Dwarf Stars". Ein schönes kurzes Panel einer sympathischen Wissenschaftlerin, die auch etwas Privates erzählt.

Youtube-Video: SETI-Talks "Searching for Planets around Alpha Centauri"

Ausschnitt von der ESO-Pressekonferenz in Garching (24.08.16)

Anzeige