Biomarker für Exoplaneten
Die Suche nach Leben im Kosmos setzt auf Atmosphärenforschung
Der Boom bei Exoplaneten gibt dem alten Menschheitstraum der Existenz einer „zweiten Erde“ im Universum Aktualität. Theoretische Modellierungen der planetaren Entwicklung zeigen, dass die Atmosphäre von erdähnlichen Exoplaneten ein wichtiger Schlüssel für die Entwicklung von Leben ist. Mit spektroskopischen Analysen lassen sich darin Biomarker aufspüren. Deshalb wird die jetzt beschlossene ESA-Mission Plato gezielt erdähnliche Planeten suchen, die Atmosphären tragen könnten. Weitere spektroskopische Untersuchungen mit erdgebundenen Teleskopen sollen diese Kandidaten auf Biomarker wie Wasser, Ozon oder Methan untersuchen.
Link-Empfehlungen der Redaktion zu weiterführenden Informationen:
– zu unserer Sendung „Jagd nach Exoplaneten“ – hier
– Infos zur Atmosphärenforschung für Exoplaneten in unserer Sendung „Exoplanetare Spurensuche“ – hier
Mehr zum Inhalt des Videos:
Inzwischen gilt es als wahrscheinlich, dass die Erde im Universum nicht der einzige Ort ist, an dem sich Leben entwickelt hat. Simulationen der frühen Sternentwicklung zeigen, dass planetare Strukturen ein übliches „Abfallprodukt“ sind. Experten schätzen daher, dass fast jeder der etwa zweihundert Milliarden Sterne in unserer Milchstraße von Planeten begleitet ist. Zwanzig bis dreißig Prozent aller Sterne könnten sogar erdähnliche Begleiter hervorgebracht haben. Doch das heißt noch lange nicht, dass damit auch die Voraussetzungen für die Entwicklung von Leben gegeben sind.
Die Wissenschaft versucht heute, diese Voraussetzungen theoretisch zu modellieren. Die Zone der Habitabilität definiert zuerst einmal die Umlaufbahn des Planeten in Abhängigkeit von der Leuchtkraft des Sterns. Zusätzlich müssen jedoch weitere Bedingungen erfüllt sein, damit Leben entstehen kann – vor allem spielt die durch die Entwicklung des ganzen Sternsystems beeinflusste Entstehungsgeschichte des Planeten eine große Rolle. Hierfür ist die Masse des Planeten bedeutsam, die auch darüber entscheidet, ob sich eine Atmosphäre herausbilden kann. Die Suche verlagert sich deshalb jetzt gezielt auf Exoplaneten, die in passender Entfernung vom Zentralgestirn laufen und zudem eine Atmosphäre herausgebildet haben könnten. Genau das wird die Aufgabe der ESA-Sonde Plato sein. Ihr Konzept, das die zweite Generation weltraumgestützter Planetenjäger einläutet, wurde Anfang 2014 verabschiedet; sie soll im Jahr 2024 ihre Jagd im All beginnen.
Geeignete Kandidaten können jedoch nicht an Bord von Weltraumsonden auf ihre Masse und die Zusammensetzung ihrer Atmosphäre und den darin möglicherweise enthaltenen Biomarkern untersucht werden. Diese aufwändige spektroskopische Analyse erfordert erdgebundene Teleskope wie das VLT oder das künftige E-ELT der Europäischen Südsternwarte. Dabei ist vor allem der Nachweis von Wasser, Kohlendioxid und Ozon ein wichtiger Indikator. Weiter gehören Sauerstoff und Methan zu den typischen Biomarkern, sie sind aber in Atmosphäre-Signaturen kleiner Exoplaneten nur schwer herauszufiltern.
Erstsendung: Mai 2014
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