Ist unsere Milchstraße die Heimat von anderen, erdgroßen Planeten? Kommen erdgroße Planeten häufig vor oder sind sie eher selten? Wissenschaftler der NASA suchen Antworten auf diese Fragen und stellten kürzlich ihre Entdeckungen vor.
„Wir sprangen von Null auf 68 Exoplaneten-Kandidaten von der Größe der Erde und von Null auf 54 Kandidaten in der habitablen Zone – einer Region, in der flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten existieren kann. Manche Kandidaten könnten sogar Monde mit flüssigen Wasser haben“, sagte William Borucki vom Ames Research Center der NASA in Moffett Field (Kalifornien) und Projektleiter der Kepler-Mission. „Fünf der Kandidaten besitzen Erdgröße und befinden sich in der habitablen Zone.“ Nachfolgende Beobachtungen müssen bestätigen, dass es sich bei den Kandidaten tatsächlich um Exoplaneten handelt.
„Wir haben über 1.200 Exoplaneten-Kandidaten gefunden – das ist mehr als man bisher insgesamt gefunden hat“, said Borucki. „Jetzt sind es noch Kandidaten, aber ich bin überzeugt davon, dass die meisten von ihnen in den kommenden Monaten und Jahren als Exoplaneten bestätigt werden“, fügte er hinzu.
Die Anzahl der von Kepler entdeckten Exoplaneten-Kandidaten erhöht sich damit auf 1.235. 68 von ihnen haben annähernd Erdgröße, 288 sind so genannte Super-Erden, 662 haben die Größe Neptuns, 165 sind so groß wie Jupiter und 19 sind größer als Jupiter. Von den 54 Kandidaten in der habitablen Zone besitzen fünf eine mit der Erde vergleichbare Größe. Die 49 anderen Kandidaten reichen von doppelter Erdgröße bis hin zu Jupitergröße und darüber hinaus. Die Funde basieren auf Beobachtungen des Kepler-Teleskops zwischen dem 12. Mai 2009 und dem 17. September 2009. Kepler untersuchte mehr als 156.000 Sterne in seinem Blickfeld, was ungefähr einem Vierhundertstel des Himmels entspricht.
„Die Tatsache, dass wir so viele Exoplaneten-Kandidaten in so einem kleinen Ausschnitt des Himmels gefunden haben, deutet darauf hin, dass es in unserer Galaxie zahllose Exoplaneten gibt, welche Sterne wie unsere Sonne umkreisen“, erklärte Borucki. „Kepler kann nur einen kleinen Teil der Exoplaneten um die beobachteten Sterne finden, weil ihre Umlaufbahnen nicht immer günstig ausgerichtet sind. Wenn man diesen Sachverhalt miteinbezieht, muss es Millionen Exoplaneten geben, die Sterne umkreisen, welche sich in der Nachbarschaft unserer Sonne befinden.“
„Wir haben die Hälfte von Keplers geplanter Mission hinter uns“, sagte Roger Hunter, Projektmanager der Kepler-Mission. „Die heutige Ankündigung ist aufregend und spricht für viele noch kommende Entdeckungen. Es sieht so aus, als sei die Galaxie von Exoplaneten übersät.“
Von den untersuchten Sternen mit Exoplaneten-Kandidaten zeigen 170 Hinweise auf Systeme von mehreren Exoplaneten, darunter eins – Kepler-11 -, in dem nicht weniger als sechs Exoplaneten bestätigt wurden.
„Eine andere aufregende Entdeckung ist die enorme Vielfalt in der Struktur der bestätigten Exoplaneten: Manche haben die Dichte von Styropor und andere sind dichter als Eisen. Die Dichte der Erde liegt dazwischen.“
„Dieser historische Meilenstein von Keplers Entdeckungen wird den Verlauf der folgenden Missionen zur Auffindung von Exoplaneten bestimmen“, sagte Douglas Hudgins, Wissenschaftler des Kepler-Programms im NASA Hauptquartier in Washington.
Kepler, ein Weltraumteleskop, sucht nach Exoplaneten, indem es winzige Helligkeitsveränderungen des Zentralsterns misst, wenn der Exoplanet vor ihm vorüberzieht – dieses Verfahren ist auch als Transit-Methode bekannt.
Weil Durchgänge von Planeten in der habitablen Zone von sonnenähnlichen Sternen nur etwa einmal pro Jahr auftreten und man drei Durchgänge zur Bestätigung benötigt, nimmt man an, dass es ungefähr drei Jahre in Anspruch nehmen wird, um erdgroße Exoplaneten zu identifizieren, welche um sonnenähnliche Sterne kreisen.
Das Kepler-Team benutzt leistungsfähige erdgebundene Teleskope und das Spitzer-Weltraumteleskop für nachfolgende Untersuchungen der Kandidaten und anderer interessanter Objekte, die man gefunden hat. Der von Kepler observierte Himmelsabschnitt in den Sternbildern Cygnus (Schwan) und Lyra (Leier) kann mit erdgebundenen Teleskopen nur vom Frühjahr bis Anfang Herbst beobachtet werden. Die Daten der anderen Teleskope helfen dabei, einen Kandidaten als Exoplaneten zu verifizieren.
„Die ersten fünf Monate der Mission haben uns eine Menge Informationen geliefert, mit denen die Wissenschaftsgemeinde die tatsächlichen Exoplaneten unter den von uns gefundenen Kandidaten herausfinden kann“, sagte Borucki. „Denken Sie daran, in Zukunft, werden wir noch mehr Daten über kleine Planeten in und nahe der habitablen Zone haben, die sich jeder anschauen kann.“
Kepler wird noch mindestens bis November 2012 seine wissenschaftliche Arbeit fortsetzen und und nach kleinen, erdgroßen Planeten suchen, darunter auch jene, die sich in der habitablen Zone des Sterns befinden, wo Wasser in flüssiger Form auf der Planetenoberfläche existieren kann. Borucki sagte voraus, dass die Arbeit mit Kepler es den Forschern auf lange Sicht ermöglichen wird, die Verteilung der Planeten hinsichtlich Größe und Umlaufzeit zukünftig besser zu bestimmen.
„In den kommenden Jahren werden Keplers Fähigkeiten es uns erlauben, erdgroße Exoplaneten in der habitablen Zone von anderen Sternen zu finden“, erläuterte Borucki. „Nachfolgende Missionen werden geplant, um die Atmosphäre der gefundenen Planeten zu analysieren und zu klären, ob sie für die Anwesenheit von Leben geeignet sind. Das Konzept dieser Missionen hängt von den Entdeckungen Keplers ab, die zeigen sollen, ob erdgroße Exoplaneten in der habitablen Zone häufig oder selten vorkommen.“ Das Kepler-Team hat bisher 15 Exoplaneten entdeckt, darunter den kleinsten bekannten Exoplaneten, Kepler-10b.
„Kepler liefert 100mal bessere Daten als jedes Instrument zuvor“, sagte Borucki. „Es erforscht einen neuen Teil des Universums, der ohne diese Präzision nicht hätte erforscht werden können, deswegen liefert es absolut schöne Daten. Wir sehen die Vielfalt der Sterne wie niemand vor uns. Wir finden Planeten, die kleiner sind als alle bisher von Menschen gesehenen, weil die Qualität der Daten extrem gut ist.“
„Binnen einer Generation haben wir den Weg hinter uns gebracht, an dessen Anfang Exoplaneten ein Hauptstützpfeiler der Science-Fiction waren. Jetzt hilft Kepler uns, Science-Fiction in die Realität zu verwandeln“, bemerkte NASA-Direktor Charles Bolden. „Diese Entdeckungen unterstreichen die Wichtigkeit der NASA-Wissenschaftsmissionen, die konsequent das Verständnis von unserem Platz im Kosmos verbessern.“
(THK)
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