Zeitung Heute : Scharfer Blick auf ferne Welten

Der Satellit „Plato“ soll erdähnliche Planeten finden – und vielleicht auch Spuren von Leben

Patricia Pätzold
Heiß. Die meisten der bisher entdeckten Exoplaneten sind sehr heiß, weil sie ihren Mutterstern in geringem Abstand umkreisen. Plato soll vor allem kühlere Körper finden. Foto: Nasa
Heiß. Die meisten der bisher entdeckten Exoplaneten sind sehr heiß, weil sie ihren Mutterstern in geringem Abstand umkreisen....

Ist da wer? Sind wir allein? Seit Urzeiten fragen sich Menschen, ob es intelligentes Leben in den Tiefen des Universums gibt. „Warum sollte die Erde als einziger Planet im riesigen Weltall Bedingungen aufweisen, unter denen sich Leben bilden kann?“, fragt auch die TU-Astrophysikerin Heike Rauer. „Bevor wir nach Leben suchen, müssen wir erst die Planeten finden, auf denen das überhaupt möglich wäre.“

Bereits seit den 1970er-Jahren sind Forscherteams auf der Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, aber erst in den letzten 20 Jahren wurde die Messtechnik so verfeinert, dass inzwischen etwa 500 sogenannte extrasolare oder Exoplaneten gefunden wurden. Noch ist die „zweite Erde“ nicht dabei gewesen, aber vor rund zwei Jahren gelang der europäischen „Corot“-Mission, an der auch die Planetenforscherin Heike Rauer beteiligt ist, der Nachweis des Planeten „Corot-7b“. Der erdähnliche Gesteinsplanet hat allerdings eine wenig lebensfreundliche Oberflächentemperatur von etwa 1000 Grad Celsius. „Höllenplanet“ nannte ihn deshalb einer der beteiligten Wissenschaftler.

„Jetzt wollen wir den nächsten Schritt gehen“, sagt Heike Rauer. Sie ist auch Leiterin der Abteilung „Extrasolare Planeten und Atmosphären“ am Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof. „Zwar werden Corot und auch die amerikanische Mission namens Kepler weitere Planeten und Planetensysteme finden. Aber sie haben große Schwierigkeiten, die Masse und den Radius eines Planeten zu bestimmen, wenn er nur so klein wie die Erde ist.“ Genau das plant ein Konsortium europäischer Forscher, in dem für Deutschland Heike Rauer mitarbeitet, mit der Nachfolgemission „Plato“. Das Akronym steht für „PLAnetary Transits and Oscillations of Stars“. Der 470 Millionen Euro teure Satellit wurde im Rahmen des Programms „Cosmic Vision 2015–2025“ bei der europäischen Weltraumagentur (Esa) beantragt.

Falls die Esa im Herbst 2011 den Zuschlag gibt, könnte Plato 2018 starten und dann sechs Jahre lang mit einem Blick aus 34 Digitalkameras auf die Suche nach der Nadel im Heuhaufen gehen: nach dem erdähnlichen, lebensfreundlichen Planeten, der weder zu nah noch zu fern um seinen Stern kreist und vielleicht schon Sauerstoff- oder Wassermoleküle in seiner Atmosphäre aufweist, die nur durch lebende Organismen entstanden sein können.

Um die Größe und Masse eines Planeten genau bestimmen zu können, muss man auch seinen Zentralstern entsprechend genau kennen. „Ein Stern ist ein schwingender Gasball“, erklärt Rauer. „Die Analyse dieser Schwingungen erlaubt es, auf seine innere Struktur zu schließen.“ Plato, der "Astroseismologe" unter den Satelliten, soll besonders helle Sterne beobachten und charakterisieren. Eine Erkenntnis, die die Forscher aus den anderen Missionen gewonnen haben, ist, dass sie hellere Sterne beobachten müssen. Nur so können sie Planeten finden, die in einem größeren Abstand um ihren Mutterstern kreisen, als die bisher entdeckten. Diese sind nämlich fast alle sehr heiß, weil sie sehr nahe um ihren Stern fliegen. Selbst Corot-7b, der erdähnliche Höllenplanet, ist für organisches Leben zu heiß. Er umkreist seinen Stern in so geringem Abstand, dass er einen Umlauf, für den die Erde ein Jahr braucht, in nur einem Tag schafft.

Die Suche nach Exoplaneten basiert auf dem Effekt, dass die fernen Himmelskörper ihren Stern beeinflussen. „Mit der Radialgeschwindigkeitsmethode nutzen wir die Tatsache aus, dass der Stern leicht ,wackelt’, während er und sein Planet um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen“, erläutert Rauer. „Das kann man messen und damit nachweisen, dass dieser Stern einen oder mehrere Planeten hat.“

Mit der Transitmethode bestimmen die Wissenschaftler die Lichtintensität des Sterns. Zieht ein Planet vorbei, nimmt die Helligkeit minimal ab, der Mutterstern verdunkelt sich. Der Grad der Verdunkelung lässt auch auf seine Größe schließen.

Weiter vom Mutterstern entfernte und damit kühlere Planeten, nach denen nun gesucht werden soll, lassen ihren Stern weniger schwingen, was sensiblere Messungen nötig macht. Vielleicht kann Plato helfen, herauszufinden, ob wir wirklich ein Zufallsprodukt des Universums sind oder ob es noch mehr von uns gibt.

Mehr Informationen über den Planetenjäger unter

www-astro.physik.tu-berlin.de/plato-2011

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