Proxima B Cenaturi umkreist den Doppelstern Alpha Centauri (Foto: ES0 - ESO/M. Kornmesser)

Aufgespürter Exoplanet Flüssiges Wasser möglich

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Es ist schon eine kleine Sensation, die Astronomen von der Queen Mary Universität in London in der jüngsten Ausgabe des Fachmagazins "Nature" veröffentlicht haben. Nach eigenen Angaben ist es ihnen gelungen, den erdnächsten Planeten jenseits unseres Sonnensystems ausfindig zu machen. Er kreist um den Stern "Proxima Centauri", der mit vier Lichtjahren Entfernung eben der nächste Nachbarstern unserer Sonne ist – die Wissenschaftler haben ihn deshalb "Proxima Centauri b" genannt. SWR2 Impuls sprach mit dem Astronomen Martin Kürster, Leiter der technischen Abteilungen des Max Planck-Instituts für Astronomie, Heidelberg – er ist Koautor des Aufsatzes in der Zeitschrift Nature – über die neue Entdeckung.

Herr Kürster, wie ist diese Entdeckung gelungen?
Die Entdeckung des Planeten ist gelungen mit einer Methode, die wir "Radialgeschwindigkeitsmethode" nennen. Man setzt große Teleskope mit hochpräzisen Instrumenten, so genannten hochauflösenden Spektographen ein, um das Licht des Sterns zu analysieren. Es ist ja so, wenn ein Planet und ein Stern sich gegenseitig umkreisen - und die umkreisen an einem gemeinsamen Schwerpunkt, das heißt, wenn der Planet der ja sehr schwer selber nur zu sehen ist, in diesem Fall gar nicht zu sehen ist, wenn diese Schwerkraftwirkung an dem Stern zieht, dann bewegt sich auch der Stern auf einer Bahn um diesen Schwerpunkt und diese Bewegung gilt es nachzuweisen. Und das geht mit der Radialgeschwindigkeitsmethode um den sogenannten Dopplereffekt, den alle Leute kennen. Aus der Akustik ist uns dieser Effekt vertraut: Wenn zum Beispiel ein Rennauto oder ein Krankenwagen auf uns zukommen, ist der Ton, das Motorengeräusch oder das Signalgeräusch höher, als wenn er dann von uns wegfährt, dann hat man diesen Abfall im Ton. Einen ähnlichen Effekt gibt es eben beim Licht. Und den Dopplereffekt kann man mit präzisen spektroskopischen Methoden vermessen und da der Planet und der Stern sich gegenseitig umkreisen, bewegt sich der Stern rhythmisch auf uns zu und wieder von uns weg und das gilt es nachzuweisen.

Welche Bedeutung hat diese Entdeckung? Was ist das besondere daran?
Es ist erstens der uns nächste Stern. Er ist 4,2 Lichtjahre entfernt; es ist ein Sternentyp, den die Astronomen den "M Stern Typ" nennen. Das sind sehr lichtschwache Objekte, aber auch die häufigsten Sterne im Universum oder in der Milchstraße. Etwa 70 oder 80 Prozent aller Sterne sind von diesem Typ. Die sind so dunkel, dass man sie nicht mit bloßem Auge sieht. Die Sterne, die wir am Nachthimmel sehen, sind sozusagen die Spitze des Eisbergs, das sind nur die hellsten, größten Sterne. Der Stern ist klein, dafür aber sehr häufig und wir untersuchen derzeit genau diese vielen Sterne. Weil uns interessiert natürlich, wie häufig sind Planeten? Wie häufig sind insbesondere Planeten, die genau den richtigen Abstand von ihrem Stern haben, dass die Temperaturen förderlich für Leben sein könnten? Potenziell zumindest dafür, dass Wasser in flüssiger Form vorliegen würde, was man immer als Voraussetzung für das Leben ansieht. Das interessante ist natürlich, wenn ich schon bei dem nächsten Stern einen Planeten mit diesen Eigenschaften oder potenziell diesen Eigenschaften finden kann - auch wenn wir nicht wissen, ob er Wasser hat – dann ist natürlich die Chance, dass solche Objekte sehr häufig sind, doch eher groß und das fasziniert uns natürlich.

Also, das war jetzt praktisch der Anfang dieser Art von Planeten, die Sie gefunden haben?
Mit dieser Methode ist es Prinzip immer schwerer, wenn man in diesem Fall immer kleinere, bzw. immer weniger massereichere Objekte finden will. Zunächst hat man dieser Methode so Riesenplanteten, ähnlich wie Jupiter gefunden. Inzwischen, nachdem sich das Instrumentarium immer mehr verbessert, kommt man jetzt in diesen Bereich, in dem man jetzt auch erdähnliche Planeten finden kann, aber nur um diesen Typ, um diese kleinen, lichtschwachen Sterne.

Im Netz kursieren jetzt auch einige Simulationen, die zeigen: So könnte es sein, so könnte Proxima Centauri B beschaffen sein. Dann ist auch immer gleich von der Entdeckung einer "zweiten Erde" die Rede. Was wissen Sie derzeit darüber, inwiefern auf diesem Planeten geeignete Bedingungen für Leben herrschen?

Ich denke, wir wissen es nicht. Wir bräuchten Wasser in flüssiger Form. Wir haben das Wasser noch nicht nachgewiesen. Es wird auch vermutlich nicht so leicht sein, das in nächster Zeit zu tun, weil uns das dazu Instrumentarium fehlt. Aber wenn Wasser möglich wäre - dazu bräuchte es auch eine geeignete Atmosphäre, weil Wasser würde sonst einfach verdunsten, um einen Luftdruck aufzubauen. Wenn diese verschiedenen Voraussetzungen erfüllt wären, dann wäre der Planet natürlich hinreichend erdähnlich, und dann könnte man sich auch vorstellen, dass da auch Leben existieren kann. Es ist ein bisschen umstritten, ob bei dieser Art Stern Leben überhaupt entstehen könnte. Da gehen die Meinungen auseinander. Ich bin mir einigermaßen sicher, dass wenn das Leben mal entstanden ist, seine Nischen da finden würde. Aber wir sind jetzt wirklich im Bereich der Spekulation. Wir haben nichts dergleichen bisher messen können.

Gibt es denn Eigenschaften des Planeten, die nach dem jetzigen Erkenntnisstand gegen die Entwicklung von Leben sprechen?

Es gibt ein paar Dinge, die Skeptiker ins Feld führen. Das eine ist: Der lichtschwache Stern strahlt sehr wenig Energie ab. Deswegen muss dieser Planet sehr nah an diesem Stern sein. Wenn er aber sehr nah an diesem Stern ist, dann weiß man, dass er gebunden rotiert. "Gebunden" - das soll heißen: Er zeigt dem Stern immer die selbe Seite zu. Man kennt das vom Mond. Der Mond zeigt auch der Erde immer die selbe Seite zu. Das heißt, es gibt eine helle Seite und eine dunkle Seite, eine heiße Seite und eine eher kalte Seite. Und wahrscheinlich ist das für das Wettergeschehen dann so, dass da auch sehr starke Temperaturausgleichswinde gibt. Vielleicht ist es da ein bisschen ungemütlich. Aber, wie gesagt. Ich glaube, es gibt da sicher auch Nischen, wo das Leben sein kann.
Das zweite, was immer ins Feld geführt wird ist, dass es sich um einen aktiven Stern handelt. "Aktiv" heißt, der hat Strahlungsausbrüche auf diesen Planeten, der da sehr nahe an ihm ist., prasseln geladene Teilchen, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung und dergleichen, was jetzt auch nicht unbedingt der Entstehung von Leben förderlich ist.
Aber wir brauchen jetzt nur in eine gewisse Tiefe in einem eventuell vorhandenen Ozean zu gehen, dann wäre man von diesen Einflüssen auch geschützt. Und das Leben ist ja auch auf der Erde soweit wir wissen im Ozean entstanden. Ich denke, ich bin da weniger skeptisch. Aber es ist eben nicht klar, ob Leben hat entstehen können. Genauso wenig, wie wir auch wirklich verstehen, wie es auf der Erde entstanden ist.

Wie wird es jetzt weitergehen?

Wir wären natürlich sehr daran interessiert, die Atmosphäre nachzuweisen, wenn es auch eine gibt. Das wäre sozusagen der nächste Baustein, die nächste Voraussetzung für die Entstehung von Leben. Momentan können wir den Planeten leider nicht abbilden. Der ist so nah an seinem Stern, dass er von uns aus gesehen komplett überstrahlt wird. Und erst die nächste Generation der Teleskope, die Mitte des nächstes Jahrzehnts, also Mitte der 2020er Jahre in Betrieb gehen wird, wird es vermutlich schaffen, den Stern und den Planeten zu trennen, so dass man da Bilder machen kann.

Der Astronom Martin Kürster hat an der Studie über Proxima Centauri B mitgearbeitet und leitet die technische Abteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie. Doris Maul hat mit ihm über den neu entdeckten Planeten gesprochen.

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