Gibt es im Universum noch andere Planeten, auf denen Leben möglich ist? Der Satellit PLATO wird Ende 2026 auf die Suche nach Erden starten, die unserer ähnlich sind.
Bildnachweis: ESA/G. Porter
„Die Entdeckung von Exoplaneten ist sehr wichtig“
Gibt es im Universum noch andere Planeten, auf denen Leben möglich ist? Der Satellit PLATO wird Ende 2026 aufbrechen, um nach Erden ähnlich der unseren zu suchen. Dabei werden Größe, Masse und Alter von Exoplaneten mit bisher unerreichter Präzision bestimmt.
Seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten, 51-Pegasi-b, im Jahr 1995 am Observatorium Haute-Provence (Südostfrankreich) wurden rund 5.700 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems identifiziert, und die Liste wächst ständig.
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„Die Entdeckung von Exoplaneten ist sehr wichtig (…), aber im Moment wissen wir wirklich nicht, woraus sie bestehen, ob sie terrestrisch sind oder nicht, ob es sich um Wasserplaneten handelt oder ob es sich um Supererden handelt“, erklärt Ana Heras, wissenschaftliche Leiterin des PLATO-Programms bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
Es ist jedoch wichtig, sie besser zu kennen, um herauszufinden, ob sich einige von ihnen in einer „bewohnbaren“ Zone befinden, das heißt in einer Entfernung von ihrem Stern, in der auf ihrer Oberfläche Wasser in flüssigem Zustand existieren kann. Eine wesentliche Voraussetzung für die Entstehung von Leben.
PLATO (für PLAnetary Transits and Oscillations of stars) zielt darauf ab, Exoplaneten ähnlich unserem Planeten zu finden, die um nahegelegene helle Sterne ähnlich der Sonne kreisen. Dazu werden ihre Größe mit einer Genauigkeit von 3 %, ihre Masse (Genauigkeit besser als 10 %) und ihr Alter (Genauigkeit von 10 %) bestimmt.
Das derzeit im Bau befindliche Weltraumteleskop soll im Dezember 2026 gestartet werden. Es wird 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt am Lagrange-2-Punkt stationiert, einem aus gravitativer und thermischer Sicht sehr stabilen Bereich, in dem bereits andere wissenschaftliche Observatorien wie das James-Webb-Teleskop in Betrieb sind.
Von dort aus wird er mit 26 Kameras einen sehr großen Teil des Himmels der südlichen Hemisphäre beobachten, das heißt 200.000 Sterne in einer Entfernung von etwa 1.000 Lichtjahren, die er zwei Jahre lang alle 25 Sekunden fotografieren wird.
Der Satellit PLATO wird Ende 2026 abreisen
„Es ist, als würde man einen Laser auf ein einen Kilometer entferntes Sandkorn richten, ohne sich zu bewegen“, betont Catherine Vogel, Programmmanagerin bei Thales Alenia Space, das den Satelliten zusammen mit der deutschen Firma OHB und der Schweizer Firma Beyond Gravity baut, während eines Pressebesuchs in den Anlagen des Unternehmens in Cannes.
Ziel ist es, leichte Schwankungen in der Helligkeit von Sternen zu erkennen. Diese Phänomene, sogenannte Transite, sind ein Zeichen dafür, dass ein Planet vor dem Stern vorbeizieht und dessen Lichtintensität vorübergehend verringert.
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Anhand dieser Beobachtungen lässt sich bei Bedarf bestimmen, wie lange der Planet braucht, um seinen Stern zu umkreisen, und welche Neigung und Größe er hat.
Der ungewöhnlich lange Beobachtungszeitraum ermöglicht es den Astronomen, die interessantesten Exoplaneten mindestens zweimal zu entdecken und zu beobachten: diejenigen, die ihren Stern in etwa einem Jahr umkreisen und die sich wahrscheinlich wie die Erde in einer bewohnbaren Zone befinden.
Auf der Erde können Teleskope dann die Masse dieser Exoplaneten bestimmen, indem sie mit hochauflösenden Spektrographen Schwankungen in den vom Stern emittierten Wellenlängen erfassen.
Wenn ein Planet einen Stern umkreist, übt er eine kleine Gravitationskraft auf den Stern aus, die ihn taumeln lässt und ihn näher an die Erde heran- oder von ihr wegbewegt. Je stärker die Taumelbewegung, desto massereicher ist der Planet.
Kennt man die Größe und Masse des Planeten, können die Wissenschaftler auch seine Dichte bestimmen und zum Beispiel feststellen, ob es sich um einen Felsplaneten handelt.
Um schließlich das Alter von Sternen – und damit auch von Planeten – zu bestimmen, wird PLATO die Asteroseismologie nutzen, indem es Schwingungen auf der Oberfläche von Sternen misst.
Auf die PLATO-Mission, die zunächst vier Jahre dauern soll, folgt im Jahr 2029 die Mission Ariel, ein weiterer ESA-Satellit, dessen Ziel die Untersuchung der Atmosphären von Exoplaneten im Detail sein wird.
