Gürtel aus Weltraumschrott könnten außerirdische Zivilisationen verraten

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Computersimulation des aktuellen Weltraumschrotts um die Erde, von dem sich ein großer Teil auf einer geosynchronen Umlaufbahn befindet (Illu.).

Copyright NASA

La Laguna (Spanien) – Ein spanischer Astronom hat einen neuen Weg zur Suche nach außerirdischen Zivilisationen vorgeschlagen: Statt nach deren Signalen (SETI) oder indirekt nach Veränderungen der Atmosphäre eines fernen Planeten zu suchen, die so nur durch eine fortgeschrittene Technologie erklärt werden könneny, beschreibt der Wissenschaftler, wie sich eine ferne Zivilisation auch durch ihren eigenen Weltraumschrott verraten könnte, der ihren Heimatplaneten umkreist.

Wie Hector Socas-Navarro vom Instituto de Astrofísica de Canarias und der Universidad de La Laguna vorab via ArXiv.org berichtet, könnte sich die von ihm vorgeschlagene Methode dazu eignen, Außerirdische zu entdecken, deren Zivilisation mit der unsrigen in etwa vergleichbar ist. Mit ihr könnten also Zivilisationen entdeckt werden, die bereits Raumfahrt betreiben und zahlreiche Satelliten in Umlaufbahnen um ihren Heimatplaneten stationiert haben.

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Von vornehmlichem Interesse für diese Form der Suche nach außerirdischen Zivilisationen sei vor diesem Hintergrund denn auch der sogenannte geosynchrone Orbit, also jener Abstand und Position zur Planetenoberfläche, bei der die Umlaufzeit eines Satelliten um den Planeten exakt dessen eigener Rotationsdauer entspricht und sich der Satellit so also synchron zum Planeten – uns damit möglicherweise auch “geostationär” etwa über einem gewünschten Zielort und der Bodenstation – bewegt.


Grafische Darstellung eines von einem sog. Clarke-Exogürtel CEB umgebenden Planeten vor der “Sonnenscheibe” seines (gelben) Zentralgestirns. Die Größe der einzelnen CEB-Objekte wurde zur Veranschaulichung stark überzeichnet (Illu.).

Copyright: Hector Socas-Navarro, 2018

Diese von Socas-Navarro auch als “Clarke-Exogürtel” (Clarke exobelts; CEB) bezeichnete Region um einen Planeten verdankt ihren Namen dem berühmten Science-Fiction-Autoren und Raumfahrtvisionär Arthur C. Clarke (2001: A Space Odyssey, dt.: 2001: Odyssee im Weltraum), der 1941 in einem Fachartikel geostationäre Satelliten für ein globales Kommunikationsnetzwerk vorgeschlagen hatte.

Wie auch unsere eigenen Erde, so könnten auch ferne, von einer ähnliche gearteten Zivilisation wie der unsrigen bewohnte Planeten, mit dem Problem von Weltraumschrott und aktiven Satelliten zu kämpfen haben.

In seiner Studie hat Socas-Navarro nun solche “Clarke-Exogürtel” simuliert und modelliert und anhand der Ergebnisse dieser Arbeit beschrieben, wie solche künstlichen Trümmergürtel das Licht des Zentralgestirns eines solchen Planeten in charakteristischer Art und Weise minimal abdunkeln, wenn der Planet innerhalb eines sog. Transits vor der “Sonnenscheibe” seines Sterns vorüberzieht.

Je dichter ein solcher Satelliten-Trümmer-Gürtel also wäre, desto mehr Licht seines Sterns würde er während eines von der Erde oder Weltraumteleskopen beobachteten Transits auch abdunkeln und so ein zu einer gürtellosen Planeten deutlich verschiedenen Lichtkurve führen.

Die für einen um einen rund 10 Lichtjahre entfernten, sonnenähnlichen Stern kreisenden erdähnlichen CEB-Planeten simulierte Lichtkurve: Die gepunktete, orangefarbene Linie zeigt die simulierte Transit-Lichtkurve angesichts eines Planeten ohne CEB. Die blaue Linie zeigt die simulierte Lichtkurve eines Planeten mit einem dichten CEB (Illu.).
Copyright: Hector Socas-Navarro, 2018

Anhand der derzeit öffentlich zur Verfügung stehenden Daten, hat der Astronom 1.738 aktive Satelliten auf geosynchronen Umlaufbahnen um die Erde ermittelt. In diesem Wert nicht beinhaltet, ist die Unmenge an sog. Weltraumschrott – also ausgedienten Satelliten, Raketenstufen, künstlichen Trümmerteilen usw. Anhand der Zuwachsraten geosynchroner Satelliten der vergangenen 15 Jahre, so hat Socas-Navarro berechnet, werde unsere Erde innerhalb der nächsten 200 Jahre auch über einen Clarke-Exogürtel verfügen, der dann dicht genug sein wird, um von uns nahen Planetensystemen schon mit jenen Mitteln identifiziert werden zu können, über die wir heute verfügen.

Zugleich hat Socas-Navarro auch die Lichtkurven potentielle heute schon mit Hilfe des Kepler-Weltraumteleskops (das u.a. mit Hilfe der Transitmethode nach fernen Planeten sucht) auffindbare Clarke-Exogürtel von bekannten nahen Exoplaneten-Systemen, wie etwa unserem direkten Sonnennachbar Proxima Centauri mit dessen bekannten Planeten “Proxima b” (siehe f. Abb. l.) oder dem siebenplanetigen System um den gerade einmal knapp 40 Lichtjahre entfernten Roten Zwergstern TRAPPIST-1 (s. f. Abb. r.), simuliert.

Obwohl eine solche Suche bislang noch nicht durchgeführt wurde, zeigt sich Socas-Navarro zuversichtlich, dass dies selbst mit der uns heute zur Verfügung stehenden Technologie in einem Umfeld von fünf Parsecs – also rund 16,3 Lichtjahren – möglich wäre.

Das Risiko einer Verwechselung mit natürlichen Ringsystemen um einen Planeten sieht Socas-Navarro als gering, da zumindest aus unserem eigenen Sonnensystem entsprechend dichte Ringe nur um Planeten jenseits der sogenannten Frostgrenze bekannt sind. Diese befindet sich zugleich jedoch außerhalb der meisten klassischen habitablen (also lebensfreundlichen) Zonen um Planeten – weshalb es unwahrscheinlich sei, dass diese Planeten mit erdähnlichem Leben und Zivilisationen (…um die es in dieser Studie ja gezielt geht) bewohnt wäre. Auch gebe es keinen Grund, warum sich natürliche Ringssysteme auf geosynchronen Umlaufbahnen ansiedeln sollten. Zudem seien natürliche Gürtel in der Regel eher flach, da sich die Objekte darin hauptsächlich radial statt in einem dichten Band verteilen. Auch diese Unterschiede, so zeigt sich Socas-Navarro sicher, könnten sehr genau als solche erkannt werden.

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