Außerirdischen-Watch: Welche fremden Zivilisationen uns sehen können

Zur Entdeckung von Exoplaneten nutzen Astronomen meist eines von zwei Verfahren: die Transitmethoder oder die Radialgeschwindigkeitsmethode. Wenn man an die Drehung der Erde um die Sonne denkt, stellt man sich das Bild gern so vor, als stünde die Sonne fest und zöge die Erde quasi an einem Faden um sich herum. Dieses Bild ist falsch. Tatsächlich bewegen sich beide, Erde und Sonne, Planet und Stern, um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Auch der Stern dreht also – wenn auch kleine – Kreise, weil er von den Planeten beeinflusst wird. Diese Kreisbewegung können wir von der Erde aus nicht sehen. Aber wir sehen, dass sich der Stern nach nach vorn und nach hinten bewegt, von uns weg und auf uns zu.

Die Geschwindigkeit, mit der das passiert, nennt man Radialgeschwindigkeit. Sie führt über den Doppler-Effekt dazu, dass sich die Spektrallinien des Sterns haarfein verschieben. Diese Verschiebung können wir mit Spezialinstrumenten messen und daraus berechnen, wie schwer der Planet oder die Planeten sein müssen, die am Stern zerren – das ist dann die so genannte Radialgeschwindigkeitsmethode. Bei alleiniger Anwendung dieser Technik lässt sich aber nur eine Untergrenze für die Planetenmasse angeben.

Um die genaue Masse (und damit die Dichte) auszurechnen, müsste man den Planeten zusätzlich mit der Transitmethode nachweisen. Die Transitmethode setzt voraus, dass die Bahn des Planeten so verläuft, dass dieser genau in der Achse zwischen der Erde und seinem Stern vorüber zieht. Dadurch verringert sich in bestimmten Zeitabständen die Helligkeit des Sternes, was man mit Teleskopen messen kann.

Wie die Transitmethode funktioniert (Bild: R. Wells)

Wenn eine fremde Zivilisation die Erde als terrestrischen Planeten entdecken will, braucht sie also, um wirklich alle nötigen Informationen zu erhalten, beide Methoden. Das heißt, dass sich aus Sicht ihrer Heimatwelt die Erde und die Sonne auf einer Ebene befinden müssen (siehe Grafik unten) – anderenfalls bewegt sich die Erde ja nicht vor der Sonnenscheibe vorbei, bedeckt diese also nicht.

Es können uns nur Welten beobachten, für die die Bedingung im Bild erfüllt ist (Bild: R. Wells)

In einer spannenden Forschungsarbeit haben Astronomen unter anderem des Max-Planck-Instituts für Sonnensystem-Forschung in Garching nun ermittelt, für welche fremden Welten diese Bedingung denn erfüllt ist. Tatsächlich gilt das nur für einen Bruchteil. Grundsätzlich ist es so, dass die terrestrischen Welten (Merkur, Venus, Erde, Mars) trotz ihrer geringeren Größe leichter zu entdecken sind als die Gasriesen – je näher ein Planet seiner Sonne ist, desto öfter bedeckt er sie. Zudem gibt es keinen Ort im All, von dem aus mehr als drei Planeten des Sonnensystems per Transitmethode zu entdecken sind. Im Mittel beträgt die Chance, wenigstens einen der Planeten zu finden, etwa 1:40, bei 2 Planeten nur noch 1:400 und bei 3 Planeten gar 1:4000. Unter den über 3600 bekannten Exoplaneten gibt es 68, von denen wenigstens einer der Planeten des Sonnensystems zu entdecken wäre. Neun dieser Planeten haben direkte Sicht auf die Erde, doch keine dieser Welten befindet sich selbst in der habitablen Zone. Insgesamt, schätzen die Forscher, sollte es zehn (bisher noch unentdeckte) Welten im All geben, die sowohl die Erde vermessen können als auch im habitablen Bereich kreisen. Das ist nicht eben viel – und vielleicht ist das ja der Grund, warum bisher noch kein Anruf von ET kam?

 

Wo die Planeten des Sonnensystems sichtbar sind. Die blaue Linie zeigt die Sichtbarkeit der Erde.
(Bild: 2MASS / A. Mellinger / R. Wells)

One Response to “ Außerirdischen-Watch: Welche fremden Zivilisationen uns sehen können ”

  1. Vielleicht haben sie schon gesendet, sind aber zu weit weg, so dass das Signal noch nicht bei uns ankam… Falls es ’sie‘ denn überhaupt gibt

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