Drei potenziell lebensfreundliche Planeten umkreisen nahen, kühlen Zwergstern

Lesezeit: ca. 4 Minuten

02550
Diese künstlerische Darstellung zeigt drei Planeten, die den Zwergstern TRAPPIST-1 nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreisen und Größen und Temperaturen aufweisen, die denen der Venus und Erde gleichen. In dieser Ansicht ist einer der inneren Planeten bei einem Transit entlang der Scheibe seines winzigen und dunklen Muttersterns zu beobachten. (Illu.)

Copyright: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)

Liege (Belgien) – Mit dem TRAPPIST-Teleskop am La Silla-Observatorium der Europäische  Südsternwarte haben Astronomen gleich drei potentiell lebensfreundliche Planeten entdeckt, die einen sehr kühlen Zwergstern umkreisen, der nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Damit ist das System um den Stern TRAPPIST-1 zur Zeit der beste Ort, um jenseits des Sonnensystems nach Leben zu suchen.

Wie das Team um Michaël Gillon vom Institut d’Astrophysique et Géophysique an der University of Liège aktuell im Fachjournal “Nature” (DOI: 10.1038/nature17448) berichtet, haben diese fremden Welten Größen und Temperaturen, die denen der Venus und Erde gleichen. Damit handele es sich um die ersten Planeten, die je um einen derart winzigen und dunklen Stern entdeckt wurden.

Nachfolge-Beobachtungen mit größeren Teleskopen, einschließlich des HAWK-I-Instruments am 8-Meter Very Large Telescope der ESO in Chile, haben gezeigt, dass die Planeten ähnlich groß sind wie die Erde. Zwei der Planeten haben Umlaufperioden von etwa 1,5 Tagen bzw. 2,4 Tagen, der dritte Planet hat eine weniger gut bestimmte Umlaufdauer im Bereich zwischen 4,5 und 73 Tagen.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ HIER können Sie den täglichen GreWi-Newsletter bestellen +

“Mit solch kurzen Umlaufperioden sind die Planeten zwischen 20 und 100 Mal näher an ihrem Stern als die Erde zur Sonne. Der Aufbau dieses Planetensystems ähnelt vom Maßstab her eher dem System der Jupitermonde als unserem Sonnensystem“, erklärt Michaël Gillon.

Aber obwohl die Planeten Zentralgestirn also sehr dicht umkreisen, erhalten die inneren zwei Planeten nur das Vier-, bzw. Zweifache der Menge an Strahlung, die auf die Erde trifft, da ihr Stern deutlich lichtschwächer ist als die Sonne. Dies habe zur Folge, dass sie sich näher am Stern befinden als die habitable Zone dieses Systems, obwohl es trotzdem möglich ist, dass sie bewohnbare Regionen auf ihren Oberflächen besitzen. Über die Umlaufbahn des dritten, äußeren Planeten, ist noch nicht viel bekannt, aber er erhält vermutlich weniger Strahlung als die Erde, jedoch könnte dies immer noch ausreichen, um ihn in der habitablen Zone zu verorten.

02545
Maßstabsgetreue künstlerische Darstellung unserer Sonne (l.) und des Zwergsterns TRAPPIST-1, der nur etwa 11% des Durchmessers der Sonne besitzt und deutlich rötlicher ist.

Copyright: ESO

Entdeckt wurden die Planeten durch leichte Helligkeitsschwankungen des Lichts ihres Zentralgestirns, also mit der sogenannten Transitmethode. Der Stern TRAPPIST-1 ist ein sehr kühler Zwergstern, deutlich kühler und rötlicher als die Sonne und nur wenig größer als Jupiter. “Solche Sterne sind sowohl in der Milchstraße recht häufig anzutreffen als auch langlebig, dennoch ist dies das erste Mal, dass Planeten um einen solchen Stern gefunden wurden”, erläutert die Pressemitteilung der ESO. Obwohl er sich vergleichsweise nahe an der Erde befindet, ist der Stern zu dunkel und zu rötlich, um mit dem bloßen Auge oder mit einem Amateur-Teleskop beobachtet zu werden. Zu finden ist er im Sternbild Wassermann (lat. Aquarius).

Mitentdecker und Ko-Autor des Artikels, Emmanuël Jehin, bezeichnet die Entdeckung als “Paradigmenwechsel in Bezug auf die Planeten-Population und hinsichtlich des Weges für die Suche nach Leben im Universum”. Schließlich galt die Existenz solcher “roter Welten”, die sehr kühle Zwergsterne umkreisen, bislang als reine Theorie. “Jetzt aber haben wir nicht nur einen einzelnen Planeten um solch einen lichtschwachen roten Stern, sondern gleich ein komplettes System mit drei Planeten!”

Wie Gillon erläutert, sei der Grund, warum Astronomen versuchen erdähnliche Planeten um die kleinsten und kühlsten Sterne in der Sonnen-Nachbarschaft zu finden jener, dass Planetensysteme um diese winzigen Sterne “die einzigen Orte sind, an denen wir mit unserer heutigen Technologie Leben auf einem erdgroßen Exoplaneten entdecken könnten. Wenn wir also Leben irgendwo im Universum finden wollen, sollten wir genau dort anfangen zu schauen.”

Jetzt wollen die Astronomen nach diesen Hinweisen auf Leben suchen, indem sie den Effekt der Atmosphäre der vorbeiziehenden Planeten auf das Licht untersuchen, das die Erde erreicht: “Bei den meisten erdähnlichen Planeten wird dieser Effekt durch die Leuchtkraft des Sterns überdeckt, den sie umkreisen. Nur im Falle eines lichtschwachen roten, sehr kühlen Zwergsterns – wie TRAPPIST-1 – ist dieser Effekt groß genug, um wahrgenommen werden zu können.“

Dank mehrerer, derzeit sich im Bau befindlicher Großteleskope, einschließlich des E-ELT der ESO und des NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescopes, das 2018 starten soll, werden wir schon bald in der Lage sein, die atmosphärische Zusammensetzung dieser Planeten genau zu untersuchen: Zuerst um nach Wasser zu suchen und anschließend nach Spuren biologischer Aktivität. “Das ist ein riesiger Schritt in der Suche nach Leben im Universum,“ meint Julien de Wit abschließend, Ko-Autor vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA.

Zugleich eröffnet die Arbeit eine neue Richtung für die Jagd nach Exoplaneten, da etwa 15 Prozent der Sterne in der Nähe zur Sonne sehr kühle Zwergsterne sind. Die Suche nach Exoplaneten ist also in den Bereich der potentiell bewohnbaren Cousins der Erde vorgedrungen.

© grenzwissenschaft-aktuell.de