Astrophysik Wie man mit einer Mondfinsternis eine zweite Erde finden kann

Es ist eines der großen Ziele der Astronomie: bewohnbare Planeten zu entdecken. Ein internationales Forscherteam mit Potsdamer Beteiligung ist dem nun ein Stück näher gekommen - mithilfe einer totalen Mondfinsternis.

Mondfinsternis
Bildrechte: AIP/Strassmeier/Fohlmeister

Die Wissenschaftler, die u.a. am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam forschen, nutzten dafür das Phänomen des "Erdscheins". Ähnlich wie bei Exoplaneten kann nämlich auch bei unserem heimatlichen Himmelskörper das Sternenlicht untersucht werden, dass bei einem Transit durch die Atmosphäre scheint - also wenn der Planet vor der Sonne vorbeizieht.

So finden Astronomen normalerweise Eigenschaften von Exoplaneten heraus. Die Forscher um Prof. Klaus Strassmeier übertrugen die Methode, die auch Transmissionsspektroskopie genannt wird, auf die Beobachtung der Erde während der Mondfinsternis im Januar 2019. Durch die Verdunklung des Mondes (bei einer totalen Finsternis um den Faktor 20.000) konnten die Forscher das von der Erde dorthin reflektierte Sonnenlicht untersuchen, das zuvor die Erdatmosphäre passiert hatte - den Erdschein. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin "Astronomy & Astrophysics" veröffentlicht.

Die Untersuchungen finden bisher nur Anwendung bei übergroßen Jupiter-ähnlichen Planeten, die ihren Stern sehr nah umkreisen. Noch mehr sind wir an Transits von erdähnlichen Planeten interessiert und daran, ob wir komplexere molekulare Signaturen, die möglicherweise sogar auf Leben hindeuten, nachweisen können.

Prof. Klaus Strassmeier, Direktor des Forschungsbereichs Kosmische Magnetfelder am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam

Prof. Klaus Strassmeier
Prof. Klaus Strassmeier. Bildrechte: Klaus Strassmeier

Elemente erstmals in der Erdatmosphäre gemessen

Für die Untersuchung während der Mondfinsternis nutzte das Forscherteam das 11,8 Meter lange Large Binocular Telescope im US-Bundesstaat Arizona, dazu kam mit PEPSI ein in Potsdam stationiertes Hightech-Instrument zur Spektroskopie der Erdatmosphäre.

Damit konnten am Ende zum ersten Mal Spektrallinien der Elemente Natrium, Calcium und Kalium in unserer Atmosphäre gemessen werden - zusätzlich zum bereits bekannten Sauerstoff und Wasser. Ähnlich wie die Messung des "Erdscheins" könnte in Zukunft dank neuer, noch leistungsfähigerer Teleskope auch die Untersuchung von Exoplaneten ablaufen, mit besonderem Fokus auf die Spuren von möglichem Leben.

Grafik Planeten
Die 17 Planeten, die Michelle Kunimoto entdeckt hat, im Größenvergleich mit Erde, Mars und Neptun. Der grüne Planet ist KIC-7340288 b, der sich in einer bewohnbaren Zone befindet. Bildrechte: Michelle Kunimoto

Doktorandin entdeckt 17 Exoplaneten inklusive einem erdähnlichen

Nicht nur einen, sondern gleich 17 Exoplaneten hat eine Doktorandin der kanadischen University of British Columbia entdeckt - darunter potenziell bewohnbare, erdähnliche Himmelskörper. Die 26-jährige Michelle Kunimoto hatte bereits während ihres Studiums vier Planeten aufgespürt, nun baute sie diesen Wert für ihre Doktorarbeit noch aus.

Ein besonderes Exemplar in der Studie, die im Fachmagazin "The Astronomical Journal" veröffentlicht wurde, stellt KIC-7340288 b dar: ein Planet, anderthalb Mal so groß wie die Erde und so weit von seiner Sonne entfernt, dass auf ihm Leben existieren könnte. Auch für ihre Entdeckung nutzte Kunimoto die Planeten-Transit-Methode. Die Daten dazu hatte sie von der Kepler-Mission der NASA erhalten.

Michelle Kunimoto
Michelle Kunimoto. Bildrechte: UBC/Martin Dee

Es gibt nur noch ein Problem bei KIC-7340288 b - die Entfernung. "Der Planet ist rund tausend Lichtjahre weg, sodass wir da nicht allzu bald werden hinreisen können", erklärt Michelle Kunimoto. "Aber die Entdeckung ist trotzdem spannend, da von Kepler bisher erst 15 kleinere Planeten in den bewohnbaren Zonen entdeckt wurden."

Und die junge Forscherin ist schon auf der Suche nach weiteren bewohnbaren Exoplaneten unter den vielen tausend, die die Kepler-Mission schon entdeckt hat. Die Jagd nach der Erde II geht also weiter.

cdi

Zuletzt aktualisiert: 03. März 2020, 10:42 Uhr

1 Kommentar

part vor 3 Wochen

Zeit und Raum sind unendlich und wir suchen in vergleichsweisen ganz geringen Dimensionen, denn vor dem Urkall gab es sicher auch schon eine Umkehr. Bei den vielen Galaxien, die es gab, heute gibt und weiterhin geben wird ist garantiert auch so etwas wie eine zweite Erde dabei, wenn auch mit veränderter Gravitation, wenn sie nicht von einer >>intelligenten<< Spezies bewohnt wird, die sich auf göttliche Eingebung beruft in ihren Entscheidungen, ist ihr Erhalt bestimmt für millionen von Jahren gesichert. Vielleicht haben wir uns auch nur temporär verpasst, wenn wir uns wegen der Entfernungen niemals sehen werden. Zum Schutz vor Aliens haben wir uns ja schon einen riesigen Müllhaufen im Orbit zugelegt, der die eigene Raumfahrt immer gefährlicher macht.