Vor 20 Jahren kannten wir noch keine einzigen Planeten, der nicht unsere Sonne umkreiste. Heute wissen wir, dass extrasolare Planeten vollkommen normal sind. Es gibt sie überall und die Raumsonde und Teleskope der Zukunft werden sicherlich noch ein paar hunderttausend von ihnen finden. Wir haben mittlerweile das Stadium der Suche erreicht, wo wir die Planeten nicht einfach nur finden wollen, sondern wo wir diese Planeten auch im Detail charakterisieren möchten. Ok, wie die Planeten im Detail aussehen, wollte man früher natürlich auch schon wissen. Aber da konnte man schon froh sein, wenn man die Himmelskörper überhaupt fand; irgendwelche Details waren nicht zu bekommen. Mittlerweile sind unsere Instrumente aber gut genug, um ein wenig mehr über die Planeten herauszufinden und bald werden sie so gut sein, dass wir auch die Atmosphären der meisten Planeten untersuchen können. Und dann können wir uns auch auf die Suche nach Leben machen…
Natürlich werden wir etwaiges Leben auf anderen Planeten nicht sehen können. Wer auf Bilder von Alien-Planeten mit hell-erleuchteten Städten und Raumhäfen wartet, wird enttäuscht werden. Aber wir können in der Atmosphäre von Planeten nach sogenannten “Biomarkern” suchen. Das sind Gase, deren Existenz auf die Anwesenheit von Leben zurückzuführen sind. Zum Beispiel Sauerstoff bzw. Ozon. Den haben auf der Erde erst die Lebewesen geschaffen und wenn das Leben auf unserem Planeten aussterben würde, würde auch der Sauerstoff nach ein paar Millionen Jahren verschwinden. Wenn wir Sauerstoff in der Atmosphäre eines Exoplaneten finden, dann ist das ein guter Hinweis auf die mögliche Existenz von Leben (ja ich weiß, es kann auch Leben geben, das ganz anders ist – aber nach dem können wir nicht suchen).
Aber wie beobachtet man die Atmosphäre von Exoplaneten? Nicht direkt, dafür sind die Planeten zu klein, zu weit weg und die Teleskope zu schwach. Aber es gibt Möglichkeiten! Bei einem Transit zum Beispiel: Wenn der Planet von uns aus gesehen vor seinem Stern vorüber zieht, dann scheint das Sternenlicht für einen kurzen Zeitraum durch die Planetenatmosphäre. Dieses “gefilterte” Sternenlicht kann uns viel über die Zusammensetzung der Atmosphäre verraten – ich habe das hier am Beispiel der Venus genauer erklärt.
Das Problem an der Sache ist, dass man auch mit geplanten neuen Weltraum-Teleskopen wie dem riesigen James-Webb-Space-Telescope (JWST) eine sehr lange Beobachtung nötig ist, um eine Chance zu haben, etwas zu finden. Aber vielleicht lässt sich die Sache abkürzen, wenn man am richtigen Ort sucht. Zum Beispiel bei weißen Zwergen! Da die weißen Zwerge viel kleiner sind als normale Sterne, würde auch ein größerer Prozentsatz ihres Lichts durch die Atmosphäre eines etwaigen Planeten scheinen. Die gesuchten Signale der Biomarker sind deswegen hier deutlicher zu sehen. Aber: Weiße Zwerge? Das sind doch tote Sterne… warum soll man da nach Planeten suchen? Noch dazu nach Planeten mit Leben?
Die Sterns Sirius A und Sirius B. Sirius B ist ein weißer Zwerg – er ist als kleiner heller Punkt links unten zu sehen (Bild: NASA, ESA, H. Bond (STScI), and M. Barstow (University of Leicester )
Es stimmt schon: ein weißer Zwerg ist das, was nach dem Tod eines sonnenähnlichen Sterns übrig bleibt. Wenn unsere Sonne am Ende ihres Lebens keinen Wasserstoff mehr für die Kernfusion übrig hat, wird sie zuerst unter ihrem eigenen Gewicht zusammenfallen und heißer werden. Dadurch werden andere Kernfusionsprozesse gestartet, die dazu führen, dass die Sonne heißer brennt als vorher und sich ausdehnt. Sie wird ein roter Riese werden, bei der Ausdehnung Merkur, Venus und vielleicht auch die Erde verschlucken. Sie wird sich so stark und schnell ausdehnen, dass die Sonne die äußeren Schichten ihrer Atmosphäre komplett ins All schleudert und nur der heiße, dichte Kern übrig bleibt. Dieser Kern ist nur noch so groß wie die Erde, aber enorm dicht und schwer. In ihm findet keine Kernfusion mehr statt; der Kern kühlt einfach nur noch ab. Das ist ein weißer Zwerg und auch wenn es seltsam klingt, kann es dort trotzdem Planeten und sogar Leben geben.
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