Wissenschaftler hoffen auf baldige Entdeckungen bei der Suche nach außerirdischem Leben


Künstlerische Darstellung eines lebensfreundlichen Exoplaneten (Illu.)

Copyright: A. Müller, grenzwissenschaft-aktuell.de

Stanford (USA) – Auf einer Konferenz haben sich internationale Astrobiologen zuversichtlich darüber gezeigt, dass es schon in naher Zukunft zu weiteren bedeutenden Entdeckungen bei der Suche nach außerirdischem Leben kommen wird. Der Schritt von der theoretischen Spekulation hin zu datenbasierter Wissenschaft sei bereits getan.

Wie die Wissenschaftler auf der “Breakthrough Discuss Conference” am 21. und 22. April 2017 an der renommierten Stanford University berichteten, begründe sich die Zuversicht hauptsächlich auf den schon in den kommenden Jahren zur Verfügung stehenden nächsten Generationen wissenschaftlicher Instrumente, vornehmlich neuer Groß- und Weltraumteleskope – aber auch die Aussicht auf Technologien, mit denen es uns schon mittelfristig möglich sein wird, Sonden schon innerhalb einer Generation zu fremden Sternen zu schicken.

Künstlerische Darstellung eines lebensfreundlichen Exoplaneten (Illu.)
Copyright: A. Müller, grenzwissenschaft-aktuell.de

Die meisten dieser Bestrebungen konzentrieren sich derzeit auf die sogenannten “habitablen Zonen” um sonnennahe Sterne – jene Abstandregionen also, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund milder Oberflächentemperaturen Wasser in flüssiger Form, und damit zumindest die Grundlage des irdischen Lebens, existieren kann.

Hintergrund
“Alleine in unserer direkten kosmischen Nachbarschaft, innerhalb eines Umkreises von 30 Lichtjahren um unser eigenes Sonnensystem, haben Astrobiologen bereits zahlreiche potentiell erdähnliche Planeten und dutzende Systeme ausfindig gemacht, in denen es erdähnliche Planeten geben könnte”, kommentiert der Stanford-Physiker Peter Michelson.

“Unter den zahlreichen Varianten von Sternen ist unsere Sonne ein sogenannter Gelber Zwerg. Und obwohl diese Sternenklasse bei Weitem nicht die häufigste in unserer Galaxie. Dennoch finden sich alleine 20 sonnenähnliche Sterne in Sonnennähe. (…) Während der letzten drei bis vier Jahre haben wir um jeden Stern geringer Masse, den wir untersucht haben, mindestens einen, meist aber mehr Planeten gefunden.” Viel häufiger hingegen sind sogenannte Rote Zwerge, in deren Umfeld es durchschnittlich 2,5 Planeten zu geben scheint. “Eine von vier dieser Sterne hat Planeten von ähnlicher Größe wie unserer Erde, die ihren Stern innerhalb dessen habitabler Zone umkreisen”, erklärte Courtney Dressing von der University of California in Berkeley.

Vor diesem Hintergrund sollte es innerhalb unserer lokalen Region alleine mindestens 60 potentiell erdähnliche Planeten in habitablen Zonen um M-Zwergsterne innerhalb eines Umkreises von rund 32 Lichtjahren geben – vielleicht sogar viele mehr.”

Die meisten bislang bekannten Exoplaneten wurden mit der sogenannten Transitmethode entdeckt – also immer dann, wenn ein entsprechender Planet aus Erdperspektive vor der “Sonnenscheibe” seines Sterns vorüberzieht und dabei dessen Sternenlicht minimal abschwächt. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Informationen über Größe, Dichte und Eigenschaften der Umlaufbahn dieser Planeten ablesen, sondern mit zukünftigen Teleskopen auch die Zusammensetzung potentiell vorhandener Atmosphären untersuchen: Fällt das Licht des Sterns durch die Atmosphäre eines vorbeiziehenden Planeten, kann dieses Licht spektral aufgeschlüsselt und so die Zusammensetzung der Atmosphäre analysiert werden. Finden sich darin dann sogenannte Biomarker wie Sauerstoff; Wasserstoff oder Methan, wäre dies (abhängig von den jeweils festzustellenden chemischen Zusammensetzungen) ein Hinweis auf dortiges Leben. “Wenn wir einen Planeten finden, dessen Atmosphäre immer noch mit Sauerstoff angereichert ist, so ist es sehr wahrscheinlich, dass es dort wahrscheinlich Lebensformen gibt, die diesen Sauerstoff produzieren”, erläuterte Mercedes López-Morales vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) auf der Konferenz.

Allerdings stelle die Atmosphäre nur ein Prozent der Gesamtgröße eines Planeten dar. Die Größe eines entsprechenden Signals ist also sehr gering: “Man benötigt mindestens eine Billion Photonen (Lichtteilchen), damit man auch sicher sagen kann, dass man wirklich Sauerstoff entdeckt hat.”

Tatsächlich wird schon die nächste Generation von Groß- und Weltraumteleskopen in der Lage sein derartige Analysen in hoher Auflösung durchzuführen:

– Schon ab dem kommenden Jahr will die NASA mit dem um ein Jahr verschobenen “Transiting Exoplanet Survey Satellite” (TESS) 200.000 der helleren Sterne untersuchen und gezielt nach dortigen erdartigen Exoplaneten suchen (…GreWi berichtete).


Künstlerische Darstellung des TESS-Satelliten (Illu.).

Copyright: NASA

– Ebenso für 2018 geplant ist der Start des Hubble-Nachfolgers, dem James Webb Space Telescope (JWST) mit dem ebenfalls Biomarker in den Atmosphären ferner Planeten detektiert werden können.

– 2022 soll das “Giant Magellan Telescope” (GMT) vom chilenischen Hochland aus mit einem Hochleistungsspektrografen (G-CLEF) Moleküle wie Sauerstoff in den Atmosphären ferner Planeten finden können. Dazu übertrifft seine Auflösung die des Hubble-Weltraumteleskops um das Zehnfache.

– 2024 wird dann das European Extremely Large Telescope (E-ELT) an den Start gehen und alle bisherigen erdgestützten Großteleskope kombiniert an Leistung übertreffen (….GreWi berichtete).

Doch selbst wenn sich die derzeitige Suche nach außerirdischem Leben noch auf den Nachweis von Sauerstoff in fernen konzentriert, wissen wir jetzt schon von irdischen Lebensformen, die ganz gut auch ohne diesen auskommen können und auch die sonstigen, allgemein für Leben notwendigen Zutaten wie Licht und Wasser nicht benötigen. Vor diesem Hintergrund warnen einige Astrobiologen zugleich vor voreiligen Schlüssen, wenn es darum geht, Leben auf einem fernen Planeten nachweisen zu wollen und stellen die Frage, ob und wie Leben auch jenseits der erdbezogenen Vorstellungen von lebensfreundlichen Bedingungen entstanden sein und sich entwickelt haben könnte.

Aus diesem Grund erscheint es für eine finale Beurteilung von Leben auf einem fernen Planeten unabdingbar, dass dieser selbst vor Ort in Augenschein genommen wird – zumindest durch automatisierte, unbemannte Missionen und deren Sonden.

Eine solche Reise in unserer direkten Nachbarsysteme um Proxima und Alpha Centauri ist das Ziel der “Breakthrough Starshot initiative”. Gerade einmal rund vier Lichtjahre entfernt, sollen dortige Planeten mit von der Erde aus mittels starker Laser angetriebenen Lichtseglern auf 20 Prozent Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden und die Centauri-Systeme so noch zu unseren Lebzeiten erreichen (…GreWi berichtete).

“Das Ziel ist der dichte Vorbeiflug einer dieser Sonden an einem dortigen Planeten, um selbst nachzuschauen, ob es dort Leben gibt oder nicht”, erläuterte Avi Loeb von der Harvard University. “Wir wollen zumindest wissen, welche Farbe ein dortiger Planet aufweist. Ist er grün? Besitzt er Vegetation? Ist er blau und hat Ozeane? Oder handelt es sich um einen Wüstenplaneten?”

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