Gliese 251c: Astronomen finden nahe, lebensfreundliche Supererde

Von Markus Brauer

Im Universum entdecken Astronomen immer häufiger Spuren von Planeten, die erdähnlich sind. Doch sind sie bewohnbar wie die Erde? Unter den bisher entdeckten Himmelsobjekten gibt es einige wenige Dutzend, die möglicherweise noch lebensfreundlicher sein könnten als die Erde.

Es handelt sich um Planeten, die älter, wärmer und größer als die Erde sind und leicht kühlere und kleinere Sterne als die Sonne umkreisen. Den Forschern zufolge verleiht ihnen das bessere Startbedingungen und mehr Zeit für die Entstehung von Leben. Ob es auf diesen Planeten auch tatsächlich Leben gibt, ist unbekannt.

Habitabel oder superhabitabel

 Damit sich auf einem Planeten Leben entwickeln kann, muss dieser Planet habitabel oder superhabitabel – also für die Entstehung und Evolution von Lebewesen noch besser geeignet sein die Erde.

  Voraussetzung dafür ist allerdings, dass er über eine Atmosphäre verfügt, die Wasser und Atemgase bindet, Temperaturen, die flüssiges Wasser ermöglichen sowie geeignete chemische Ausgangssubstanzen und Lebensräume.

Kosmische Evolution braucht Zeit

Ein weiterer wichtiger Faktor für die Evolution von Leben ist Zeit: Venus und Mars waren zu Beginn ihrer Entstehung zwar auch lebensfreundlich, aber ihre habitable Phase endete, bevor sich dort überhaupt Leben entwickeln konnte.

Viele Super-Erden, so die Vermutung, sind Wasserwelten, die vollständig von Ozeanen bedeckt sind, die Hunderte von Kilometern tief sein können. Da Wasser eine wichtige Voraussetzung für die Entstehung von Leben ist, rückte das zunächst Super-Erden als Kandidaten für die Suche nach Lebensspuren in den Fokus der Forscher.

Mehr als 6000 Exoplaneten bisher entdeckt

Erst seit gut zwei Jahrzehnten ist der Nachweis von Exoplaneten – dass heißt Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, die über erdähnliche Bedingungen verfügen könnten – gelungen. Astronomen haben schon mehr als 6000 Exoplaneten entdeckt, auch viele Sterne in unserer Nachbarschaft haben Planeten.

Einige dieser nahen Welten sind besonders spannend, weil sie in der habitablen Zone ihres Sterns liegen und potenziell lebensfreundlich sein könnten. Darunter sind die nur 20 Lichtjahre entfernte Supererde HD 20794d und gleich zwei potenzielle Erdzwillinge um den zwölf Lichtjahre entfernten Teegardens Sterns. Sogar unser Nachbarstern Proxima Centauri hat eine potenziell habitable Supererde.

Zweiter Planet um nahen Roten Zwerg

Nun hat die Liste der habitablen Nachbarwelten Zuwachs erhalten. Astronomen um Corey Beard von der University of California in Irvine haben den neuen Planeten entdeckt, als sie den rund 18 Lichtjahre entfernten Roten Zwergstern Gliese 251 (GJ 251) noch einmal genauer ins Visier nahmen.

Um diesen wurde schon im Jahr 2020 eine Supererde von rund 1,8-facher Erdgröße aufgespürt. Gliese 251b hat jedoch eine Umlaufzeit von nur 14,2 Tagen und ist dem Stern daher zu nahe, um lebensfreundlich zu sein.

Ihre Studie ist im Fachjornal „The Astronomical Journal“ veröffentlicht.

Beste Chance für außerirdisches Leben

Nun haben die Astronomen einen zweiten Planeten um diesen Roten Zwergenstern entdeckt, der in der habitablen Zone kreist. Er benötigt 54 Tage für einen Umlauf.

„Der Exoplanet Gliese 251c liegt genau in der ‚Goldilocks Zone‘ – also dem Abstand vom Stern, bei dem es flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten geben könnte, wenn er die passende Atmosphäre besitzt“, erklärt Koautor Suvrath Mahadevan von der Pennsylvania State University. „Solche Planeten sind unsere beste Chance, außerirdisches Leben zu finden.“

Astronomische Detektivarbeit

Aufgespürt haben die Astronomen diese potenziell lebensfreundliche Welt mithilfe eines hochauflösenden Nahinfrarot-Spektrometers am McDonald Observatory in Fort Davis (US-Bundesstaat Texas). „Es ist wirklich schwierig, die stellaren Störungen herauszufiltern und trotzdem die subtilen Planetensignale zu finden“, erläutert Mahadevan.

Um sicherzugehen, dass die detektierten spektralen Signale wirklich von einem Exoplaneten und nicht vom Stern kommt, analysierten die Forscher außerdem Daten aus 20 Jahren der Beobachtungen durch verschiedene Teleskope. In Kombination mit neuen Spektraldaten des Habitable-Zone Planet Finder gelang es ihnen dann, die Signale des Planeten von den stellaren Störsignalen zu trennen.

Guter Kandidat für Suche nach Leben

Mithilfe all dieser Daten konnte der neuentdeckte Planeten GJ 251c als Supererde identifiziert werden – genauer als Gesteinsplanet von rund vierfacher Erdmasse. Auf ihr herrschen wahrscheinlich Temperaturen, welche die Existenz flüssigen Wasser ermöglichen könnten.

Noch ist allerdings ungeklärt, ob diese Supererde eine Atmosphäre besitzt. „Auch wenn wir eine Gashülle um GJ 251c noch nicht bestätigen können, ist dieser Planet aber ein vielversprechendes Ziel für die künftige Erforschung“, konstatiert Mahadevan. „Wir haben über diesen Planeten noch vieles zu lernen.“

Potenzielle Biosignaturen?

Der nahe, potenziell lebensfreundliche Exoplanet ist nach Einschätzung der Astronomen bestens geeignet, um nach potenziellen Biosignaturen zu suchen. Dabei handelt es sich um chemische Indizien für die Existenz extraterrestrischen Lebens.

„Unsere Entdeckung ist einer der besten Kandidaten für die Suche nach atmosphärischen Lebenssignaturen“, sagt Mahadevan. Er schätzt, dass eine solche Suche schon in den nächsten fünf bis zehn Jahren möglich sein wird.