Gliese 667C : Bewohnbare Super-Erden in der Nachbarschaft

Amerikanische und deutsche Forscher - unter anderem aus Potsdam - haben nur 22 Lichtjahre entfernt neue Planeten entdeckt, auf denen Leben existieren könnte. Sehen sie hier auch ein animiertes Video über die Umlaufbahnen.

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Die Animation der Forscher zeigt die Oberfläche einer der jetzt entdeckten bewohnbaren Super-Erden mit Blick in ihre Sonne, den Stern Gliese 667C.
Die Animation der Forscher zeigt die Oberfläche einer der jetzt entdeckten bewohnbaren Super-Erden mit Blick in ihre Sonne, den...Foto: AFP/ESO/M. Kornmesser

Über 800 Planeten bei anderen Sternen kennen die Astronomen inzwischen. Da sorgt die Entdeckung weiterer „Exoplaneten“ kaum noch für Schlagzeilen. Doch jetzt berichtet ein internationales Forscherteam über ein ungewöhnliches Planetensystem: Der Stern Gliese 667C besitzt gleich sechs, mit großer Wahrscheinlichkeit sogar sieben Planeten. Damit nicht genug, ziehen gleich drei davon ihre Bahn in der lebensfreundlichen Zone des Sterns – also dort, wo flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich ist.

Das ist ein neuer Rekord – und es zeigt nach Ansicht des Entdeckerteams, dass kleinere Sterne mehr erdähnliche Planeten besitzen als große Sterne. Zu dem Entdeckerteam um den Amerikaner Rory Barnes von der University of Washington in Seattle gehören auch deutsche Forscher vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam, vom Institut für Astrophysik der Universität Göttingen und von der Lohrmann-Sternwarte der Technischen Universität Dresden.

Das System stellt gleich noch einen zweiten Rekord auf: Mit einer Entfernung von nur 22 Lichtjahren handelt es sich bislang um die uns am nächsten liegenden lebensfreundlichen Welten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems.

Erst vor zwei Monaten hatte ein anderes Astronomenteam die Entdeckung von zwei Planeten in der lebensfreundlichen Zone des Sterns Kepler-62 gemeldet. Mit 1200 Lichtjahren ist Kepler-62 allerdings erheblich weiter entfernt – dagegen liegt Gliese 667C geradezu in unserer kosmischen Nachbarschaft. Die Begleiter von Kepler-62 haben dafür in anderer Hinsicht einen Rekord aufgestellt: Mit der 1,4- bzw. 1,6-fachen Größe der Erde sind sie derzeit die kleinsten Exoplaneten, die eine lebensfreundliche Umwelt bieten könnten.

Bei den Planeten um die Sonne Gliese 667C handelt es sich um Super-Erden

Bei den drei Planeten, die in der jetzt entdeckten lebensfreundlichen Zone von Gliese 667C kreisen, handelt es sich um sogenannte Super-Erden – felsige Planeten mit der mehrfachen Masse der Erde. Die Umlaufzeiten der drei Himmelskörper betragen 28, 39 und 62 Tage. Die Orbits sind also wesentlich enger als die Erdbahn. Da Gliese 667C kleiner ist als die Sonne und entsprechend weniger Strahlung aussendet, liegt die lebensfreundliche Zone aber auch näher bei dem Stern. Gliese 667C bietet noch eine weitere Besonderheit. Der Stern ist Mitglied eines weiten Dreifach-Systems. Von der Oberfläche eines der Planeten aus gesehen wären die beiden anderen Sterne etwa so hell wie der Vollmond auf der Erde. Frühere Beobachtungen hatten bereits zwei Planeten bei Gliese 667C identifiziert sowie erste Hinweise auf einen dritten Begleiter geliefert. Mithilfe von Computersimulationen konnten die Forscher zeigen, dass sich die jetzt sechs sicher nachgewiesenen Planeten auf stabilen Umlaufbahnen bewegen. Die Simulationen liefern ein weiteres Indiz für die Existenz des siebten Planeten: Er zieht seine Bahn in der einzig verbliebenen „Insel der Stabilität“ in dem Planetensystem.

Wirklich gesehen haben die Astronomen die Planeten von Gleise 667C und Kepler-62 – ebenso wie die große Mehrzahl der bekannten Exoplaneten – allerdings nicht. Zu schwach leuchten die kleinen Himmelskörper neben ihren wesentlich leuchtkräftigeren Sternen. Die Himmelsforscher sind auf indirekte Methoden angewiesen, um ferne Planeten nachzuweisen. Sehr erfolgreich war dabei der amerikanische Spezialsatellit Kepler: Von 2009 bis 2013 spürte er 132 Planeten auf, über 2700 Kandidaten warten noch auf ihre Bestätigung. Mit einem kleinen Teleskop hatte Kepler die Helligkeit von 150 000 Sternen mit extrem hoher Genauigkeit überwacht. Denn winzige periodische Änderungen der Helligkeit können die Anwesenheit eines Planeten verraten, wenn dieser auf seiner Bahn von der Erde aus gesehen regelmäßig vor dem Stern vorüberzieht und ihn so geringfügig verdunkelt. Aus der Stärke der Helligkeitsänderung können die Astronomen dann die Größe des Planeten bestimmen.

Ein anderes, mit großen Teleskopen von der Erde aus angewendetes Verfahren sucht nach einer leichten Taumelbewegung bei den Sternen. Streng genommen kreist ein Planet nicht um seinen Zentralstern, sondern Stern und Planet umrunden ihren gemeinsamen Schwerpunkt. Auch der Stern bewegt sich also, und diese Bewegung können die Astronomen feststellen und so auf die Existenz des selbst nicht sichtbaren Begleiters schließen.

Bei den Planeten rund um Gliese 667C ist die Existenz von Wasser entscheidend

Je kleiner der Stern und je enger die Umlaufbahn eines Planeten, desto stärker bewegt sich der Stern, desto leichter lässt sich folglich der Planet aufspüren. Zwergsterne mit Planeten auf engeren Umlaufbahnen sind deshalb ein besonders geeignetes Ziel für die Suche nach lebensfreundlichen Welten. Gliese 667C beispielsweise besitzt etwa ein Drittel der Masse unserer Sonne. Die Entdeckung von gleich drei Planeten in der lebensfreundlichen Zone des Sterns verbessert insgesamt die Aussichten, Leben in der Galaxis zu finden. Denn es gibt sehr viel mehr Zwergsterne als großer Sterne. „Die Anzahl potenziell lebensfreundlicher Planeten in der Milchstraße ist viel größer, wenn wir mehrere davon bei einem einzigen Stern mit kleiner Masse finden“, erklär t Rory Barnes.

Auf der Erde findet man Leben überall dort, wo auch Wasser ist. Deshalb gehen die Forscher davon aus, dass die Existenz von flüssigem Wasser eine wichtige Grundvoraussetzung für die Existenz von Leben ist. Ein direkter Nachweis von Leben auf solch fernen Welten ist zwar heute noch nicht möglich. Doch schon mit der nächsten Generation großer Teleskope könnte er in greifbare Nähe rücken. Denn Lebensformen verändern die chemische Zusammensetzung einer Planetenatmosphäre. Und ein solcher chemischer Fingerabdruck könnte sich im Spektrum des Planetenlichts aufspüren lassen – insbesondere wenn der Planet uns so nahe ist wie die Begleiter von Gliese 667C.

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