Wo findet man am leichtesten Zeichen für außerirdisches Leben?

Die Astronomen wissen heute, dass die meisten Sterne im Lauf ihres Lebens ein Planetensystem entwickeln. Insgesamt schätzt man, dass die Zahl der Planeten die der Sterne übertrifft. Im Mittel besitzt jeder Stern zwischen einem und zwei Planeten. Die Milchstraße mit ihren 200 Milliarden Sternen könnte demnach etwa 300 Milliarden Planeten aufweisen.

Dabei existiert eine große Variabilität. Es gibt Gasriesen, die sich in enger Umlaufbahn um ihren Mutterstern drehen und fast so heiß wie dieser sind. Es gibt Eisplaneten weit draußen, wie etwa Neptun im Sonnensystem, es gibt Planeten, die mit der Erde vergleichbar sind, und es gibt sogar eine große Zahl kosmischer Einzelgänger, die ganz ohne Stern durch die Einsamkeit des Alls rasen. Wie all diese Systeme konkret aussehen und ob dort dann auch Leben entstehen kann, das hängt von den näheren Umständen ab.

Diese zu erforschen, fällt den Astronomen gar nicht so leicht – vor allem, weil es um sehr große Entfernungen und um lichtschwache Objekte geht. Anders als Sterne leuchten ja Planeten nicht selbst! Wenn wir uns auf die Suche nach einem Exemplar machen, das Leben beherbergt, wäre es also hilfreich zu wissen, wo wir noch am ehesten darauf treffen. Natürlich in der habitablen Zone, wo flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren kann.

Aber inzwischen glaubt man auch, ein Kennzeichen der Atmosphäre zu kennen, das für die Anwesenheit von Leben spricht: die gleichzeitige Anwesenheit von Sauerstoff und Methan. Beide Gase reagieren nämlich sehr gern miteinander und zerstören sich dabei gegenseitig. Falls sie beide trotzdem in der Atmosphäre nachweisbar sind, muss es Quellen auf dem Planeten für sie geben. Auf der Erde produzieren Pflanzen Sauerstoff und Tiere Methan (leider, denn Methan ist ein potentes Klimagas). Alien-Astronomen würden an der Erdatmosphäre klar sehen können, dass es bei uns Leben gibt.

Wo haben wir selbst die besten Erfolgsaussichten? Bei Planeten in der habitablen Zone von Sternen der Spektralklasse K, wie die Astronomin Giada Arney herausgefunden hat. Diese sind etwas kleiner, lichtschwächer und rötlicher als die Sonne, aber noch nicht so rot wie die Zwergsterne der Spektralklasse M (etwa Proxima Centauri). Ihr großer Vorteil: Ihre geringere UV-Strahlung produziert anders als bei den helleren Sternen wie der Sonne nicht so viel atomaren Sauerstoff, der Methan sehr effizient zerstört. Gleichzeitig haben K-Sterne keine so wilde Jugend wie die M-Sterne, bei denen Strahlungsausbrüche schon früh die Grundlagen des Lebens vernichten können.

Das Leben hat auf Planeten in K-Systemen auch mehr Zeit, sich zu entwickeln, werden ihre Sterne doch zwischen 17 und 70 Milliardem Jahre alt, während die Sonne nur zehn Milliarden Jahre lang existieren wird. Und schließlich sind Planeten in K-Systemen besser zu erkennen, weil sie nicht so überstrahlt werden: Die Sonne ist 10 Milliarden mal heller als jeder ihrer Planeten, ein K-Stern vielleicht „nur“ eine Millarde mal.

Kepler-62f ist eine Supererde, die ihren Stern – etwas kleiner als die Sonne – in der habitablen Zone umrundet. (Künstlerische Darstellung:NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle)

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