Blitzen verrät wasserreichen Planeten

Bei der Suche nach wasserreichen, erdähnlichen Planeten könnte zukünftig ein verräterisches Aufblitzen ausreichen, um mögliche Kandidaten zu identifizieren. Astronomen haben eine Methode entwickelt, der die Reflektion großer Wasserflächen bei schrägstehendem Lichteinfall zugrunde liegt. Ausreichend leistungsfähige Teleskope dafür wird es allerdings frühestens in zehn Jahren geben.

Damit sich auf einem Planeten Organismen entwickeln können, müssen auf ihm lebensfreundliche Temperaturen herrschen – und dies zumindest so lange, wie die Evolution des Lebens dauert. Und noch ein zweiter Faktor ist nach Ansicht der meisten Astrobiologen nötig: Wasser. Deshalb konzentriert sich die Suche nach extraterrestrischen Leben vor allem auf Himmelskörper, die genau diese Merkmalskombination bieten.

Erdzwillinge gesucht

„Wir suchen nach erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone ihres Sterns, einem schmalen, nicht zu warmen und nicht zu kalten Bereich, in dem Leben existieren kann”, erklärt Darren M. Williams, Professor für Physik und Astronomie an der Pennsylvania State Universität. „Wir wollen auch wissen, ob es auf diesen Planeten Wasser gibt.“ Williams und sein Kollege, der Geologe Eric Gaidos von der Universität von Hawaii, haben eine Methode entwickelt, mit der sich Planeten mit Wasser an ihrer Oberfläche besser identifizieren lassen.

Bisher gelingt es den Astronomen bereits auch bei sehr weit entfernten Planeten den Abstand zu ihrem Zentralstern und damit auch indirekt die auf ihnen herrschenden Temperaturen zu ermitteln. Auch auf die grundsätzliche Präsenz von Wasser kann häufig durch Analyse der Lichtbrechung und –streuung in der Atmosphäre der Himmelskörper geschlossen werden. Die neue Methode nutzt dagegen die Reflektion von ausgedehnten Wasseroberflächen als Indiz.

Reflexion verrät offenes Wasser

Wenn ein Planet frontal von der Sonne beschienen wird, erscheint offenes Wasser als dunkle Fläche. Bescheint ihn die Sonne jedoch von der Seite, reflektiert die Wasserfläche und glänzt hellsilbern. Die Strategie der Forscher beruht nun darauf, dass sie einen Planeten längere Zeit beobachten und dabei Veränderungen seiner Lichtkurve registrieren. Wenn es starke Variationen in Korrelation mit seiner Rotation gibt, könnte dies, so glauben sie, ein Indiz für die Anwesenheit großer Flüssigkeitsflächen sein. Stimmen die Temperaturen, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es sich dabei um Wasser handelt.

„Wir könnten die Planeten jeweils lange Zeit hindurch beobachten”, erklärt Williams. „Sie reflektieren nur ein Milliardstel oder zehn Milliardstel des Lichts ihrer Sonne. Um genug Licht zu sammeln, müssen wir sie mindestens zwei Wochen lang anpeilen. Wenn wir lange genug schauen, werden unterschiedliche Seiten des Planeten in unser Gesichtsfeld drehen.“

Geeignetes Teleskop frühestens in zehn Jahren

Einen Haken hat die ganze Sache allerdings: Zurzeit gibt es noch keine Teleskope, die leistungsfähig genug sind, um mit dieser Methode wasserreiche Planeten aufzuspüren. Die Astronomen hoffen jedoch, dass in den nächsten zehn bis 20 Jahren ein geeignetes Planetenfinder-Teleskop in die Erdumlaufbahn gebracht wird. In der Zwischenzeit haben die Forscher mit der ESA vereinbart, dass die Raumsonden Mars Express und Venus Express mit ihren Bordkameras ab und zu einen Blick zurück auf die Erde werfen um genau zu kartieren, wie unser Wasserplanet in unterschiedlichen Positionen reflektiert.

(Penn State Universität, 28.04.2008 – NPO)