Mittlerweile ist klar, dass es da draußen im All jede Menge Planeten gibt. 100 bis 200 Milliarden Planeten allein in unserer Milchstraße. Und 17 Prozent aller Sterne sollen einen erdähnlichen Planeten haben. Die Entwicklung ist wirklich rasant. Vor ein paar Jahren noch kannten wir keinen einzigen erdähnlichen Planeten und konnten nur vermuten, dass es sie gibt. Erst 2009 entdeckte man den ersten Planeten mit fester Oberfläche. Und knapp 4 Jahre später wissen wir schon so viel über diese Objekte, damit Leute populärwissenschaftliche Bücher darüber schreiben können! Ein Buch wie “The Life of Super-Earths: How the Hunt for Alien Worlds and Artificial Cells Will Revolutionize Life on Our Planet” von Dimitar Sasselov.

Sasselov muss wissen, wovon er redet. Er ist Astronom, selbst auf der Suche nach Exoplaneten und arbeitet beim Team des Weltraumteleskops Kepler mit, das für die Entdeckung der meisten potentiellen Exoplaneten verantwortlich ist. Sein vor kurzem erschienenes Buch ist zwar kurz (170 Seiten, plus diverse Anmerkungen und Fussnoten) aber trotzdem auf jeden Fall lesenswert. Das Buch hält sich erst gar nicht lange mit historischen Abhandlungen auf, sondern beschäftigt sich hauptsächlich mit den neuen Entdeckungen. Natürlich gibt es trotzdem eine Einleitung zum Thema. Sasselov erzählt, wie er damals 1995 von der Entdeckung des ersten Exoplaneten erfahren hatte – und wie absurd diese “heißen Jupiter”-Planeten damals aus die Astronomen wirkten. Sasselov erzählt, was Planeten eigentlich sind, wie sie entstehen und wie man sie finden kann. Das alles macht ungefähr ein Drittel des Buches aus und auch wenn es sich dabei um Themen und Erkenntnisse handelt, die schon lange bekannt sind und in vielen anderen Büchern abgehandelt wurden, macht es doch Spaß, Sasselovs Ansicht zu lesen. Er erzählt oft aus seinem eigenen Arbeitsleben und bringt seine persönliche Perspektive ein.

Das eigentliche Thema des Buches sind aber die Super-Erden. Damit sind Planeten gemeint, die größer als die Erde sind, aber keine Gasplaneten wie Jupiter und Saturn oder Eisriesen wie Uranus und Neptun. In unserem Sonnensystem gibt es so etwas nicht. Die Erde ist der größte “felsige” Planet mit einer festen Oberfläche. Der Planet mit der nächstgrößeren Masse ist dann aber schon der riesige Gasplanet Uranus. Dazwischen gibt es nichts. In anderen Planetensystemen ist das nicht so. Dort gibt es Planeten mit der mehrfachen Masse der Erde, die trotzdem noch eine feste Oberfläche haben. Das sind die “Super-Erden” und sie sind wirklich interessant. Es gibt verschiedene Typen – zum Beispiel welche, die komplett von Wasser bedeckt sind und einen Mantel aus “Eis” haben, das ein 1000 Grad heiß ist!

Sasselov beschäftigt sich aber nicht nur mit den Super-Erden, sondern auch mit dem Leben (und wie sich herausstellt, hängen beide Themen zusammen). Zuerst erklärt Sasselov auch hier die Grundlagen. Warum zum Beispiel befinden sich Lebewesen, was die Größe angeht, fast genau in der Mitte zwischen Galaxien und Atomen? Der Grund liegt in dem, was wir als lebendig bezeichnen. Leben braucht gewisse Voraussetzungen; zum Beispiel eine gewisse Chemie. Und diese Voraussetzungen findet man eben weder auf galaktischer Ebene, noch auf atomarer Ebene. Aber vor allem braucht das Leben einen Planeten. Ohne Planet, so argumentiert Sasselov, kann es kein Leben geben. Und gerade deswegen sind die Super-Erden so wichtig. Denn wir mögen zwar die Erde für den ultimativen Höhepunkt der Lebensfreundlichkeit halten. Die großen Super-Erden dagegen könnten sogar noch besser für die Entwicklung des Lebens sein, wie Sasselov erklärt (das hängt vor allem mit den tektonischen Abläufen zusammen).

Wie gesagt: Das Buch ist kurz. Aber es steht trotzdem sehr viel drin! Sasselov verbindet zwei faszinierende Themen; die Suche nach extrasolaren Planeten und die Frage nach der Entstehung des Lebens. Er erzählt dabei von aktueller Forschung und findet originelle Wege, Dinge zu erklären. Ich habe viel gelernt. Zum Beispiel die faszinierende Geschichte und die globale Bedeutung des Minerals Perowskit. Oder von Würmern, die kilometertief unter der Erde direkt im Gestein wohnen. Oder über Kohlenstoffplaneten mit Oberflächen aus Graphit und Diamant.

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Kommentare (27)

  1. #1 grumbscut
    29. Januar 2013

    Zitat:

    Es gibt verschiedene Typen – zum Beispiel welche, die komplett von Wasser bedeckt sind und einen Mantel aus “Eis” haben, das ein 1000 Grad heiß ist!

    aehm? hier hast du dich wohl vertan…

  2. #2 frantischek
    29. Januar 2013

    Und 17 Prozent aller Sterne sollen einen erdähnlichen Planeten haben.

    Ist die Info aus dem Buch? Und sind damit 17% aller Sterne gemeint, oder 17% der Sterne bei denen wir Planeten kennen/vermuten?

  3. #3 Florian Freistetter
    29. Januar 2013

    @frantischek: “Ist die Info aus dem Buch? Und sind damit 17% aller Sterne gemeint, oder 17% der Sterne bei denen wir Planeten kennen/vermuten?”

    Die Info ist von Kepler: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/01/08/planeten-uberall-planeten/

  4. #4 Florian Freistetter
    29. Januar 2013

    @grumbscut: “aehm? hier hast du dich wohl vertan…

    Ne. Darum steht das “Eis” ja auch unter Anführungszeichen. Aber es gibt mehrere möglichkeiten bei denen Wasser fest werden kann. Unser normales Eis ist nur eine davon. Ist der Druck groß genug kann Wasser auch bei hohen Temperaturen fest werden: http://en.wikipedia.org/wiki/Ice#Phases

  5. #5 frantischek
    29. Januar 2013

    Aaah. Danke.
    @Grumbscut:

    Bei einem Druck von 10000 bar ist Wasser selbst bei 500 Grad Hitze noch gefroren.

    http://www.zeit.de/2003/49/N-Wasser_Wissenschaft/seite-2

  6. #6 frantischek
    29. Januar 2013

    @Florian:
    Wenn ich die Info aus deinem Keplerartikel richtig verstehe gehts dabei aber nur um die Sterne die Kepler untersucht hat. Und dabei wiederum nur um die deren Umlaufzeit kurz genug ist. Also kann man (imho) getrost mit noch viel mehr als 17% rechnen…

  7. #7 Nyarlathotep
    29. Januar 2013

    wie sieht das eigentlich mit gliese 581g aus? hat man dem seine existenz nicht mittlerweile revidiert und gemeint, dass er mit den ursprünglich behaupteten werten gar nicht in der umlaufbahn um seinen stern existieren kann, in der man ihn annahm?

  8. #8 Florian Freistetter
    29. Januar 2013

    @Nyarlathotep: Siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Gliese_581_g
    Ja, da zeigen neue Daten, dass der wahrscheinlich nicht existiert.

  9. #9 Nyarlathotep
    29. Januar 2013

    was fließt in den similaritätsindex bei erdähnlichen planeten eigentlich alles mit ein? sicherlich müssten die planeten auf jeden fall schon mal gesteinsplaneten sein und in der habitablen zone ihres sterns liegen, damit potentiell flüssiges wasser an deren oberfläche möglich ist. ich kann mir vorstellen, dass sicher auch faktoren wie gravitation und atmosphärischer druck zum gewissen grad eine rolle spielen. demnach müsste ein planet mit dem erdähnlichkeitsindex 1.0 ebenfalls 1 G und 1 bar besitzen, sowie im verhältnis zur größe seines sterns in genau der gleichen entfernung zum selben liegen, wie die erde zur sonne. bei einem roten zwerg wäre das natürlich automatisch etwas näher und bei einem hauptreihenstern mit anderthalbfacher oder doppelter sonnenmasse etwas weiter weg.

  10. #10 bikerdet
    30. Januar 2013

    Naja, ein Stern mit doppelter Sonnenmasse wäre ja schon eher uninteressant. Die Lebensdauer der Sonne würde ja nur etwa 2,2 Mrd. Jahre betragen. Bei uns hat es in der Zeit nicht einmal zu Mehrzellern gereicht.

    Da wären kleinere Sonnen lohnendere Ziele. DIe ‘brennen’ halt länger, somit wäre auch mehr Zeit für die Bildung und Weiterentwicklung von Leben.

    Aber natürlich ist JEDER Planet ein wichtiger Fund, er erweitert unser Wissen. Auch wenn er uns ‘nur’ aufzeigt das unsere Theorien, na ich sage mal : nicht ganz korrekt sind.

  11. #11 anmasijo
    30. Januar 2013

    Danke für diesen interessanten Hinweis – dieses Buch muss ich mir mal näher anschauen!
    Ein kleiner Hinweis zu dem Satz:

    [… und einen Mantel aus “Eis” haben, das ein 1000 Grad heiß ist!]

    Da ist ein “ein” zu viel vor der 1.000.

    Was mich interessieren würde: wo liegt die Grenze der Gravitation eines Planeten, ab der man mit den (derzeit bekannten “herkömmlichen”) chemischen Raketenantrieben nicht mehr in den Weltraum und schon gar nicht aus dem Gravitationsfeld des Planeten gelangen könnte?
    Ich habe es so gespeichert, dass wir Menschen sozusagen “Glück” haben mit den 9,81 m/s2, so arg viel mehr hätten es aber gar nicht sein dürfen…?!
    Forschung ist echt cool! Da muss ich wirklich bedauern, nur so eine begrenzte Zeit zum Miterleben zur Verfügung zu haben – allerdings gerade eine der besten Zeiten bisher!… ;-))

  12. #12 Florian Freistetter
    30. Januar 2013

    @anmasijo: “Was mich interessieren würde: wo liegt die Grenze der Gravitation eines Planeten, ab der man mit den (derzeit bekannten “herkömmlichen”) chemischen Raketenantrieben nicht mehr in den Weltraum und schon gar nicht aus dem Gravitationsfeld des Planeten gelangen könnte?”

    Gute Frage! Also die Fluchtgeschwindigkeit kann man ja leicht ausrechnen. http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Geschwindigkeiten#Fluchtgeschwindigkeit_in_der_Raumfahrt
    (dann muss man noch berücksichten, wo am Planet man startet).

    Aber ich weiß jetzt leider nicht, wie schnell Raketen so sind. Wenn ich aber genauer darüber nachdenke ist das auch nicht so wichtig. Die Fluchtgeschwindigkeit bezieht sich ja nur auf einen einmaligen Schub. Wenn ich kontinuierlich Gas gebe, dann kann ich mit jeder beliebigen Geschwindigkeit ins All fliegen. Dann könnte ich auch mit dem Fahrrad hinfahren, wenns ne Strasse gäbe…

  13. #13 anmasijo
    30. Januar 2013

    @ Florian Freistetter: meines Wissens bewegen sich die Geschwindigkeiten derzeit zwischen ca. 28.000 km/h für eine Erdumlaufbahn und etwa 40.000 km/h, mit der sich Voyager jetzt (auch mit Hilfe diverser Swing-By’s) bewegt.

    Das Problem ist aber, erst mal die Geschwindigkeit für einen Orbit zu erreichen, da stoßen chemische Antriebe schnell an ihre Grenzen. Und das zweite Problem ist dann, dass ja nicht so viel Treibstoff mitgenommen werden kann, um eine immerwährende oder auch nur lang anhaltende kontinuierliche Beschleunigung zu gewährleisten.

    Ionenantrieb wäre die beste Möglichkeit, aber ebenfalls endlich, Sonnensegel nehmen in ihrer Wirksamkeit im Quadrat mit der Entfernung zur Sonne ab…
    Und beides gibt lange nicht den Schub von chemischen Antrieben.

    Worauf ich raus will: Potenzielle Bewohner solcher Super-Erden hätten womöglich (physikalische) Schwierigkeiten, je zu einer “Raumfahrt-Gesellschaft” zu werden – mehr noch als wir… Schade für die, wenn nicht deren Erfindungsgeist Wege findet, die wir noch nicht entdeckt haben.

  14. #14 DerEwige
    30. Januar 2013

    @anmasijo

    Ach, mit einem Nuklearen Pulsantrieb kann man auch sicher von einer Supererde aus starten und die ist ja gross genug, das man einen Platz findet wo die Strahlung nicht soviel ausmacht.

  15. #15 Nyarlathotep
    30. Januar 2013

    @bikerdet

    gibt es so eine art tabelle, wo aufgelistet ist, welcher stern mit welcher masse was für eine lebensdauer hat?

  16. #16 rolak
    30. Januar 2013

    gibt es?

    Klar gibt es die, oh Mächtiger Bote, bzw deren Bausatz, eine Formel.

    Möge bikerdet mein Vordrängeln verzeihen…

  17. #17 JaJoHa
    30. Januar 2013

    @anmasijo
    Ich vermute, das die Bedingungen auch von der Dichte und Höhe der Atmosphäre abhängen werden. Wenn die Dichte höher ist musst du zusätzlich auch mehr Energie einsetzen, um den Luftwiderstand zu überwinden, zusätzlich zur Gravitation.
    Deshalb könnte man auf einen Zwergplaneten mit wahrscheinlich irgendwelchen Kanonen die Fluchtgeschwindigkeit erreichen.

  18. #18 Nyarlathotep
    30. Januar 2013

    @rolak

    und genau das wollte ich vermeiden. ich hab’s nicht so mit formeln. daher suchte ich eben nach einer fertigen tabelle. 😉

  19. #19 Nyarlathotep
    30. Januar 2013

    achja, da fällt mir noch was ein. selbst planeten um einen stern, der nur eine lebensdauer von meinetwegen einer milliarde jahre hat, könnten belebt/bewohnt sein. sogar mit intelligentem leben inkl. größerer städte etc. zwar reicht dort die zeit für eine komplexe biologische evolution wie wir sie kennen nicht aus, jedoch könnten diese planeten ja von intelligenten rassen, die der interstellaren raumfahrt mächtig sind, besiedelt worden sein. 😉 fazit: nur weil ein stern eine zu große masse hat, heißt das noch lange nicht, dass seine planeten nicht bewohnt sind. 😉

  20. #20 rolak
    30. Januar 2013

    hab’s nicht so mit formeln

    Dann lasse rechnen, Nyarlathotep – für eine Tabelle mann das Förmelchen doch auf die Schnelle in excel&Konsorten eingegeben werden. Das ‘x’ steht für ‘Anzahl Sonnenmassen’, das ‘y’ für ‘Milliarden Jahre’.

  21. #21 Nyarlathotep
    30. Januar 2013

    @rolak

    es wird vielmals gedankt. 😉

  22. #22 Nyarlathotep
    30. Januar 2013

    @rolak

    achja, noch eine frage. bezieht sich diese formel auf die lebenszeit des sterns inklusive oder exklusive aufblähen (riesen-stadium)?

  23. #23 rolak
    30. Januar 2013

    inklusive oder exklusive

    Ex, bzw nur für die H-H-Fusion, mußte ich jetzt aber auch erst mal hinter meinem link von eben nachschauen: Die Formel ergibt für unsere (da kriegen die anderen nix von, ne?) Sonne 10gy, was ziemlich genau 90% von den gesamt-11gy sind.
    Bei dem von WolframAlpha gelieferten Graphen ist ja der interessante Teil (unter 3 Sonnenmassen) für die ganz Langlebigen gar nicht dargestellt. Klassisches Problem

  24. #24 rnlf
    31. Januar 2013

    Toll. Wächst die Amazon-Wunschliste wieder um einen Eintrag. Bin ich der Einzige, bei dem da schneller Bücher hinzukommen, als man sie lesen kann?

  25. #25 frantischek
    31. Januar 2013

    @rnlf: Bist du nicht. Und seitdem ich (fast) nur noch E-Books lese ist es ein ganzes Eck schlimmer geworden weil ich die (mehr oder weniger) sofort hab wenn ich sie seh und haben will. Hab mindestens 50 Bücher am Reader die darauf warten gelesen zu werden…

  26. #26 AmbiValent
    2. Februar 2013

    @rolak
    Bei WolframAlpha kann man oben im Feld auch einfach den Range ändern, dann bekommt man auch eine Grafik, die besser passt.

  27. […] Grund, warum sich dort kein Leben entwickeln sollte. Manche Wissenschaftler (wie zum Beispiel Dimitar Sasselov in seinem Buch “The Life of Super-Earths”) denken sogar, dass Supererden viel besser für das Leben geeignet sind als unsere normale Erde. […]