Erde 2.0? – Studie weckt Zweifel am „Cousin der Erde“

Vergleich einer künstlerischen Darstellung des Exoplaneten “Kepler-452b” (r.) mit unserer Erde (Illu.).
Copyright: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

Mountain View (USA) – Bislang galt der 2015 entdeckte Exoplanet „Kepler 452 b“ als hoffnungsvollster Kandidat für den Titel „zweite Erde“. Da einige Eigenschaften des Planeten allerdings noch unbekannt sind, dieser etwa 60 Prozent größer und deutlich älter als unsere Erde ist, wurde er von der NASA bislang nur als „Earth’s Bigger, Older Cousin“, also der größere und ältere Cousin der Erde“ bezeichnet. Eine neue Studie stellt nun die Existenz des Planeten grundsätzlich in Frage und vermutet, dass sein Signal lediglich ein statistisches Trugbild in den Kepler-Daten gewesen sein könnte.

Bekannt gegeben wurde der rund 1.000 Lichtjahre entfernte Planet im Juli 2015 und gilt seither als der bislang kleinste Planet, der einen sonnenähnlichen Stern (Typ G2) innerhalb dessen „habitabler Zone“ umkreist. Hierbei handelt es sich um jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – existieren kann. Sein Durchmesser ist etwa 60 Prozent größer als jener der Erde, weswegen es sich – so bestätigt werden kann, dass es sich um einen Felsplaneten handelt – um eine sogenannte Super-Erde handelt. Während der Planet also größer ist als die Erde, dauert sein Jahr mit einer Umlaufzeit von 385 Tagen gerade einmal 5 Prozent länger als ein Erdenjahr. Seinen Stern umkreist „Kepler 452“ b ebenfalls nur 5 Prozent weiter entfernt als die Erde die Sonne. Allerdings ist Kepler 452 auch etwas größer als unser Zentralgestirn (…GreWi berichtete).

Jetzt berichten Astronomen um Jeff Coughlin vom SETI Institute demnächst im „Astrophysical Journal“und vorab via ArXiv.org von ihrer rein statistischen Annäherung an die Kepler-Daten auf der Suche nach darin verborgenen Fehlern. Hierbei haben die Forscher noch genauer zwischen tatsächlichen Planetensignalen und astrophysikalischen Fehlalarmen zu unterscheiden gelernt: „Schon kleinste Instrumentendeffekte könnte die Daten kompromitieren.

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Bei ihrer so begründeten Überprüfung von mehr als 100.000 von Kepler ins Visier genommenen Sternen konnten die Astronomen so zahlreiche starke Signale bestätigen, aber auch zahlreiche Objekte, die lediglich auf einer schwachen Datengrundlage zweifelhaft seien.

Planeten mit einer Umlaufzeit von weniger als 200 Tagen ließen sich demnach statistisch relativ einfach bestätigen, da diese Planeten während der Beobachtungszeit mit Kepler oft genug vor ihrer Sonnenscheibe vorbeigezogen sind, und dabei in einem sog Transit deren charakteristische Helligkeitsabschwächung verursacht hatten, anhand derer das Weltraumteleskop Planeten um ferne Sterne ausfindig macht.

Hingegen seien vergleichsweise kleine, also mehr oder weniger erdgroße Planeten mit längeren Umlaufzeiten (200+ Tage) vom Hintergrundrauschen deutlich schlechter genau zu unterscheiden.

Vor diesem Hintergrund haben sich die Autoren der Studie dann „Kepler 452 b“ gesondert vorgenommen, da dieser die bislang längste bekannte Umlaufzeit bestätigter erdgroßer Planeten besitzt.

Anhand mehrerer Simulationen, mit der die Forscher auch gezielt nach möglichen Signalkontaminationen, speziell aufgrund von Instrumentenfehlern zu „Kepler 452 b“ suchten, kamen Coughlin und Kollegen auf eine Wahrscheinlichkeit von 92 bis lediglich 16 Prozent dafür, dass der Planet überhaupt existiert.

Zwar bedeute dies nicht, dass es den Planeten nicht gibt, aber seine Existenz sei auch nicht zu 99 Prozent bewiesen. Allerdings zeigen sich die Autoren der Studie zu mehr als 50 Prozent von dessen Existenz überzeugt.

Jetzt liegen die Hoffnungen der Planetenjäger und besonders der Entdecker von „Kepler 452 b“ auf dem Weltraumteleskop „Hubble“, das im Mai 2019 auf den Stern ausgerichtet werden soll. Dann nämlich sollte der Planet erneut vor der „Sonnenscheibe“ seines Sterns in einem Transit vorüberziehen und mit Hubble beobachtet werden können. Bis dahin, da sind sich alle Planetenwissenschaftler einig, solle „Kepler 453 b“ seinen Status als bislang wahrscheinlichste „Erde 2.0“ behalten. Doch wer weiß, welche Exoplaneten wir bis dahin noch finden werden…?

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