Ein Leben auf einem anderen Planeten?

Schon Epikur postulierte 300 v. Chr., dass es unendlich viele Welten gibt, von denen manche wie unsere sind. Doch beweisen konnte er seine Behauptung nicht. Heute dagegen sind die Forscher schon viel weiter, wie Dr. Markus Kasper vom European Southern Observatory, kurz ESO aus Garching auf Einladung der Lehrerinnen Annette Jonas und Dr. Daniela Evers interessierten Schülern des schulinternen Begabtenkurses, der Kurse Physik erleben und Jugend forscht sowie dem Astronomiekurs der 11. Jahrgangsstufe des Gymnasiums Hilpoltstein zeigte.

Neue Beobachtungsmethoden und moderne Instrumente wie das Hubble Space Telescope machen es möglich. So gelang seit Mitte der 1990er Jahren der Nachweis von so genannten Exoplaneten, also Planeten in anderen Sonnensystemen. Bis zum 11. Januar 2018 sind 2950 solcher Exoplaneten entdeckt worden.

Kann man durch ein Fernglas einen Käfer entdecken, der neben der Lampe eines Leuchtturms sitzt?

Nein! Der Kontrast ist sicherlich zu schwach. Deshalb ist es auch nicht möglich Exoplaneten, die Ihren Stern umkreisen, direkt zu beobachten. Man kann aber über indirekte Methoden Informationen erhalten. Eine Methode ist dabei die Transit-Methode. Diese nutzt aus, dass der Planet den Stern periodisch umkreist. Verdeckt der Planet den Stern, kommt es zu Änderungen der Lichtstärke. Über diese Lichtintensitätsschwankungen, die gemessen werden, zieht man Rückschlüsse auf Umlaufdauer, Planetenradius, Bahnneigung und Abstand Planet – Stern.

Weitere Informationen erhalten die Wissenschaftler mit der Radialgeschwindigkeitsmethode. Sie nutzt den sogenannten Dopplereffekt aus, den wir auch aus einem anderen Bereich auf unserer Erde her kennen. Hören wir genau hin, so ändert sich die Tonhöhe eines Krankenwagens, je nachdem, ob er sich auf uns zu oder von uns weg bewegt.

Direkte Bilddaten wären phantastisch, aber von der Erde aus zur Zeit nicht realisierbar. Abhilfe soll das sehr ehrgeizige internationale Projekt Breakthrough Starshot schaffen. Ziel ist es Mikro-Satelliten mit Lichtsegeln mittels sehr starkem Laserlicht zu beschleunigen und so zunächst zu Alpha Centauri, dem zur Sonne nächstgelegenen Sternsystem zu fliegen. Während der wenigen Minuten, in denen der Satellit am Exoplaneten vorbei fliegt, soll er die Oberfläche fotografieren und die Bilder zur Erde zurücksenden. Erste Bilder von der Oberfläche eines bewohnbaren Planeten wären ab 2060 zu erwarten.

Sehr interessant war auch ein Ausflug von Dr. M. Kasper in sein Spezialgebiet, der adaptiven Optik. So ist es heute möglich, Wellenfronten durch hochfrequent deformierbare Spiegel zu korrigieren, so dass auch terrestrische Teleskope eine deutlich bessere Bildqualität liefern können. Heutige Teleskope haben einen Durchmesser von maximal 8m. Derzeit in Chile im Bau befindet sich das dann weltweit größte Teleskop E-ELT mit einem Durchmesser von ca. 40m, das ca. 2024 fertig sein soll.

Sowohl kleine als auch große Zuhörer trieb die Frage nach Planeten um, die ähnliche Lebensbedingungen erfüllen wie unsere Erde, also flüssiges Wasser auf der Planetenoberfläche haben. Innerhalb unserer Milchstraße gibt es wohl Milliarden von potentiell bewohnbaren Exoplaneten. Gibt es aber eine technisch intelligente Zivilisation in unserer Galaxie, mit der wir in Kontakt treten können?

Die Drake-Gleichung versucht die Anzahl dieser Zivilisationen abzuschätzen. Leider und Dr. Kasper musste dies mit einem Schmunzeln zugeben, ist ein Faktor in der Gleichung die „Lebensdauer einer technischen Zivilisation in Jahren“, so dass das Ergebnis der Gleichung stark davon abhängt, wie lange unsere Menschheit es wohl schafft zu existieren.

Wir bedanken uns bei Herrn Dr. Kasper, dem der Spagat gelungen ist, Alt und Jung mit umfangreichem Bildmaterial und seinen anschaulichen Erklärungen in die spannende Welt der Exoplaneten zu entführen.

Dr. Kasper arbeitet im Bereich Adaptive Optik am European Southern Observatory (ESO) in Garching. Die Europäische Südsternwarte ESO ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Sie entwirft, konstruiert und betreibt leistungsfähige bodengebundene Teleskope. Derzeit entwickelt die ESO das oben erwähnte Großteleskop E-ELT (Extremely Large Telescope) in Chile.

Daniela Evers und Annette Jonas