Exoplaneten: Wimmelt das All von erdähnlichen Planeten?

Das Weltraumteleskop Kepler entdeckt hunderte Kandidaten für felsige Sternbegleiter; auf manchen wäre Leben möglich.

Sie betrachten in einer Sommernacht einen Stern, von dem Sie gehört haben, dass ihn ein Planet umkreist. Zwar können Sie den Planeten selbst nicht sehen, doch Sie wissen, dass er viel größer ist als die Erde. Er besteht hauptsächlich aus Gestein und ist teilweise von Ozeanen bedeckt. Manchmal erschüttern Beben seine Oberfläche. Die Atmosphäre unterscheidet sich nicht allzu sehr von der Luft, die Sie selbst atmen; häufig toben Stürme, ab und zu wird der Himmel von vulkanischer Asche verdunkelt. Forscher halten dort Leben für möglich – und suchen nach Hinweisen darauf.

Reine Sciencefiction? Noch – aber das Szenario könnte schon in diesem Jahrzehnt Wirklichkeit werden. Zwar sind die meisten der über 450 bislang aufgespürten extrasolaren Planeten Gasriesen wie unser Jupiter; doch nun finden Astronomen auch Himmelskörper, die eher der Erde ähneln. Und das Kepler-Weltraumteleskop, das seit März 2009 jenseits der störenden Atmosphäre unseren Heimatplaneten umkreist, wird noch viele weitere entdecken.

Da diese Welten Lichtjahre von uns entfernt sind, werden wir selbst mit raffinierten Instrumenten dort wohl niemals einzelne Berge, Wolken oder Vulkane sehen. In der Regel spüren Teleskope nur indirekte Indizien für einen Planeten auf: Der Zentralstern zappelt ein wenig unter dem Schwerkrafteinfluss des Begleiters, oder das Licht des Sterns trübt sich periodisch, wenn der Planet vor ihm vorbeizieht. Daraus schließen die Planetenjäger auf die Masse und den Bahnradius, in einigen Fällen auch auf den Durchmesser des Sterntrabanten – und mitunter sogar auf Zusammensetzung und Dynamik seiner Atmosphäre.

Schon aus diesen wenigen Informationen können die Forscher überraschend detailreiche Porträts der fernen Planeten rekonstruieren. Ein passionierter Planetenjäger ist der bulgarisch-amerikanische Astronom Dimitar D. Sasselov. Zusammen mit der kolumbianischen Geophysikerin Diana Valencia berichtet er in der Aprilausgabe von Spektrum der Wissenschaft über die Entdeckung so genannter Super-Erden – erdähnlich, aber viel größer als unser Heimatplanet.

Auf die erste Super-Erde stießen Astronomen Anfang 2009 mit dem französischen Weltraumteleskop CoRoT. Der Planet CoRoT-7b ist so dicht, dass er aus Gestein bestehen muss. Wegen der engen Umlaufbahn um seine Sonne – ein "Jahr" ist dort kürzer als ein Erdentag – dürfte seine Tagseite permanent geschmolzen sein. Knapp zehn Monate später entdeckte man mit bodengestützten Teleskopen eine zweite Super-Erde. Ihre Dichte passt eher zu Wasser als zu Gestein; vermutlich umgibt diesen Planeten eine dicke Gashülle.

Wie mögen die Landschaften einer Super-Erde aussehen? Auf den ersten Blick wirken sie vielleicht sogar recht vertraut – abgesehen von Anzeichen für Leben, die es dort geben mag oder auch nicht. Durch geologische Prozesse sind auch dort Kontinente, Gebirge und Meere entstanden sowie eine Atmosphäre mit Wolken und allem, was dazu gehört. Sie ist vermutlich anders zusammengesetzt, weil es auf der Super-Erde mehr aktive Vulkane gibt und weil weniger atmosphärische Gase ins Weltall entweichen.

Die Kepler-Mission wird voraussichtlich Hunderte von Super-Erden entdecken. Danach gilt es, die Atmosphären dieser Planeten zu studieren und nach Anzeichen von Leben zu suchen. Indem Astronomen das Licht eines Planeten in die einzelnen Regenbogenfarben aufspalten, können sie darin optische Hinweise auf Moleküle wie Wasser, Kohlendioxid und Methan aufspüren.