Auf der Suche nach einer möglichen zweiten Erde spüren Astronomen dank immer besserer Weltraumteleskope ständig neue Planeten außerhalb unseres Sonnensystems auf: 450 solcher sogenannten Exoplaneten wurden bereits entdeckt. Das ultimative Ziel der Exoplanetenforschung bleibe jedoch die Antwort auf die alte Frage: „Sind wir allein?“, erklärt die Astronomie-Professorin Sara Seager vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). Seit Mitte der 1990er-Jahre beschäftigt sich die Wissenschaftlerin mit extrasolaren Planeten und gilt heute als Pionierin auf diesem Gebiet.
„Corot“ und „Kepler“ sind aktuell die Stars unter den Weltraumteleskopen. Seit Ende 2006 ist Corot für die französische Raumfahrtbehörde CNES unterwegs. Die amerikanische Weltraumbehörde NASA hat Kepler im März 2009 ins All geschossen. Beide haben Zehntausende sonnenähnlicher Sterne im Visier und suchen nach periodischen Helligkeitsschwankungen, die auf Planeten schließen lassen.
Immer deutlicher wird: Die Mannigfaltigkeit der Erscheinungsformen von Exoplaneten ist noch viel fantastischer als in den kühnsten Science-Fiction-Szenarien. Um die Nachbarsterne unserer Sonne kreisen die eigentümlichsten Exoten. „Bei Exoplaneten scheint alles möglich zu sein, was die Gesetze der Chemie und Physik erlauben“, spekuliert Seager.
War es früher höchstens möglich, Masse und Umlaufbahn eines Planeten zu ermitteln, können Astronomen heute bei einigen auch den Durchmesser bestimmen, die Dichte ausrechnen und Rückschlüsse auf die innere Zusammensetzung ziehen. Inzwischen ist sogar gelungen, was noch vor zehn Jahren als unmöglich galt: Forscher haben Licht von mehreren Dutzend Heißer Jupiter – also auf 1000 bis 2000 Grad Celsius aufgeheizte Gasriesen, die ihre Sonnen in äußerst geringem Abstand umkreisen – und von einigen weiter entfernten Planeten aufgefangen.
Die größte Attraktion unter den Exoplaneten ist momentan die Gesteinskugel Corot-7 b. Sie hat etwa die gleiche Dichte wie die Erde und besteht wohl größtenteils aus Silikatgestein. Das Exotischste ist ihre Atmosphäre aus verdampftem Gestein. „Statt einer Wasserwolke, aus der es regnet, bilden sich Gesteinswolken, aus denen Kiesel herabfallen“, mutmaßt Bruce Fegley von der University of Washington. Corot-7 b gehört zu den etwa 20 bis dato bekannten Super-Erden. Die Masse dieser Planeten beträgt etwa das Zwei- bis Zehnfache der Erdmasse. Gewaltige Gesteinskugeln oder Kanonenkugel-Planeten aus reinem Eisen könnten sich darunter befinden. Reichlich Wasser – in Form von Eis in speziellen Hochdruckvarianten – gibt es vermutlich auf der Oberfläche von GJ 1214 b, der zweiten Super-Erde, deren Dichte bestimmt wurde.
Die über 60 bekannten Heißen Jupiter erweisen sich als äußerst komplex und vielfältig. Besonders die Paradiesvögel unter den Gasbällen, Wasp-12 b und Kepler-7 b, haben eine extrem geringe Dichte, etwa wie Kork oder Styropor. Solche leichtgewichtigen Riesenbälle dürfte es nach gängigen Planetenmodellen eigentlich gar nicht geben. „Was diese Planeten aufpumpt, ist eines der Rätsel der Exoplanetenforschung“, räumt Sara Seager ein.
Die vielen unerwarteten Konstellationen in den fremden Sonnensystemen haben die bisherigen Theorien zur Entstehung von Planetensystemen relativiert. „Die Architektur unseres Sonnensystems ist nicht allgegenwärtig und vermutlich nicht einmal häufig“, erklärt Seager. Exoplaneten haben Bahnen mit allen möglichen Neigungswinkeln. Sie verlaufen rund bis stark elliptisch, wie man es bisher nur von Kometen kannte. Nach neuesten Erkenntnissen verläuft die Bahn von fast einem Viertel aller Heißen Jupiter entgegengesetzt zur Drehrichtung ihres Sterns. Gunnar Henze
Internet
Umfassende Enzyklopädie der Exoplaneten: exoplanet.eu
Einführungen: planetquest.jpl.nasa.gov, exoplanet.de
Lesen
Exoplanets, John W. Mason (Hrsg.), Springer, Berlin 2008,
Euro 117,65
Is there Life Out There? The Search for Habitable Exoplanets, Sara Seager, als E-Book auf der Internetseite www.saraseager.com
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