Spuren von Leben auf Exoplanet X

Hubble-Teleskop entdeckt erdnahen Exoplaneten und findet in dessen Atmosphäre Hinweise auf biologische Aktivität

Auf der vor zwei Tagen in Washington D.C (USA) zu Ende gegangenen großen Astrobiologie-Konferenz „AbSciCon 2006“ sorgte das Gerücht bereits für großes Aufsehen. Wie das renommierte Wissenschaftsmagazin „Nature“ in dem Online-Ableger „Nature.com/news“ inzwischen vorsichtig andeutet und eine bekannte Exobiologin in einem Telefonat mit Telepolis bestätigt, soll dem Weltraumteleskop Hubble eine wissenschaftlich bedeutsame astrobiologische Entdeckung geglückt sein. Es entdeckte einen erdnahen extrasolaren Planeten, auf dem Spuren von biologischem Leben vorhanden sind. Die NASA überträgt die heutige Pressekonferenz, die im Ronald Reagan Building des International Trade Center, Atrium Hall Cloak Room (Washington, D.C.) vor ausgewählten Journalisten abgehalten wird, um 20.00 Uhr MEZ live.

Hand aufs Herz – ist es nicht erstaunlich, dass bereits in dem Zeitraum zwischen der griechischen Antike und dem Jahr 1917, dem Jahr der Oktober-Revolution und dem Jahr des Eintritts der Vereinigten Staaten in den Ersten Weltkrieg, zu dem Sujet "Leben im All" schätzungsweise 140 Bücher verfasst wurden. Zumindest der weltweit bekannte Planetenforscher Geoffrey W. Marcy weiß diese Entwicklung zu würdigen.

Von Aristoteles bis Kant haben sich die klügsten Männer den Kopf zerbrochen, ob in unserem Universum andere Erden und andere Lebensformen existieren. Und jetzt stehen wir kurz davor, endlich dieses jahrtausendalte Geheimnis zu lüften.

Große Aufbruchstimmung

Dass Astrobiologen, Exobiologen, Bioastronomen und Kosmobiologen – sie sind Vertreter ein und derselben Sache und verfolgen das gleiche Ziel – sowie Planetenforscher respektive SETI-Wissenschaftler derzeit voller Optimismus in die Zukunft blicken, kann angesichts der aktuellen Entwicklungen und Fortschritte im Bereich der Astrobiologie, der Exoplaneten-Forschung und SETI-Astronomie kaum mehr verwundern, obwohl der Planetenjäger-Zunft zugestanden werden muss, von allen exobiologisch angehauchten Disziplinen den größten Sprung gemacht zu haben, da diese gegenwärtig 185 extrasolare Planeten auf ihrem Konto haben.

Wie optimistisch die Vertreter dieses vergleichsweise jungen Wissenschaftszweiges derzeit in die Zukunft blicken, zeigte sich auf der vor zwei Tagen in Washington D.C (USA) zu Ende gegangenen vierten großen Astrobiologie-Konferenz AbSciCon 2006. Auf der vom NASA Ames Research Center und dem NASA Astrobiology Institute (NAI initiierten Konferenz diskutierten Hunderte Wissenschaftler aus verschiedenen Fachdisziplinen über Chancen, Techniken und Suchmethoden, außerirdisches Leben zu detektieren.

Vor knapp zehn Jahren

Als am letzten Tag der Veranstaltung (Donnerstag) während des "Special Symposium - NAI: Astrobiology - Vision for Exploration" ein Pressesprecher der NASA die Fachrunde auf eine exobiologisch bedeutsame Pressekonferenz (PK) hinwies, die diesen Samstag abgehalten werden soll, wurden bei vielen Teilnehmern alte Erinnerungen wach.

Schließlich präsentierte die NASA bereits fast zehn Jahre zuvor (6. August 1996) in einer überraschend einberufenen Pressekonferenz der Weltöffentlichkeit eine astrobiologische Sensation in Gestalt eines kleinen, unscheinbaren Steines, in dem nach NASA-Berichten wurmartige Strukturen zu sehen waren, die von bakterienartigen marsianen Lebensformen herrühren sollten. Seinerzeit schien die Sensation perfekt. Doch in Wahrheit war dies nur der Anfang des ersten Kapitels einer unendlichen Geschichte, deren Ausgang bis auf den heutigen Tag noch völlig ungewiss ist. Die Frage, ob in ALH84001 nur bizarre geologische Formen oder wirklich fossile Überreste einer mikrobenähnlichen außerirdischen Lebensform schlummern, steht nach wie vor unbeantwortet im Raum.

Knapp zehn Jahre später

Nunmehr, fast zehn Jahre später, lädt die US-Raumfahrtbehörde erneut zu einer astrobiologischen Pressekonferenz ein, die nicht minder brisant werden dürfte. Im NASA-Hauptquartier in Washington, D.C. pfeifen es die Spatzen bereits von den Dächern. Deren Gesang nach soll einem internationalen Astronomenteam mit dem Hubble-Weltraumteleskop ein Aufsehen erregender Fund geglückt sein.

Dass die Gerüchteküche diesbezüglich brodelt, darauf verweist auch das News@Nature-Internetmagazin, ein Online-Ableger des Print- und Internetmagazins "Nature", in dem Editorial “Astrobiology: A young discipline holds promise”. Diesem zufolge hat eine 21-köpfige Forschergruppe im Januar dieses Jahres im Rahmen einer mehrstündigen Hubble-Observation eine Entdeckung gemacht, die das bisherige Weltbild radikal beeinflussen könnte. In dem Beitrag heißt es an einer Stelle:

Was bislang trotz schweißtreibender Anstrengungen noch kein Astronomen- und Planetenjägerteam jemals meisterte, ist dem Hubble-Weltraumteleskop am 19. Januar 2006 scheinbar mit spielerischer Leichtigkeit gelungen. Im Rahmen einer zehnstündigen Observation entdeckte ein internationales Forschungsteam bei dem kleinen erdnahen Stern Gliese 436 (GJ 436) einen felsigen Exoplaneten, in dessen Atmosphäre chemische Verbindungen und Elemente vorhanden sind. Diese könnten auf biologische Prozesse zurückzuführen sein, die auf der Planetenoberfläche stattfinden.

Zwergsterne – bei Exobiologen „in“

Gliese 436 zählt als Roter Zwergstern vom Typ M genau zu der Klasse von Sternen, die Planetenjäger, Astrobiologen und SETI-Forscher seit neuestem mit besonders großem Eifer verfolgen. In der Vergangenheit schenkten SETI-Forscher und Astrobiologen solchen Objekten eigentlich nur wenig Beachtung, da M-Zwerge sehr licht- und massearm sind. Inzwischen glauben sie aber, dass es eine große Anzahl bewohnbarer Planeten um Rote Zwerge geben könnte, auf denen sogar hoch entwickelte Zivilisationen existieren könnten. Computersimulationen sprechen für diese These.

Selbst SETI will daher seine alte Suchstrategie alsbald modifizieren, zumal Rote Zwerge sehr langlebig sind und 70 Prozent der Sterne in der Milchstraße stellen. Der mit 40 Prozent der Sonnenmasse zu den massearmen seines Genres zählende Stern Gliese 436 befindet sich sozusagen im galaktischen Vorhof – 30 Lichtjahre von der Erde entfernt – im Sternbild Löwe. Um ihn entdeckten US-Astronomen bereits im Jahr 2004 einen Gasplaneten mit der 20-fachen Erdmasse. Auf ihm herrschen Temperaturen von 370 Grad Celsius. Er umkreist GJ 436 in einer Entfernung von nur 4,1 Millionen Kilometern. Für einen Umlauf um seine Sonne benötigt der substellare Begleiter namens GJ 436b 2,5 Tage.

Siebenfache Erdmasse und 1,5 AUs

Wie die führende Astrobiologin und AbSciCon-Konferenzteilnehmerin Frau Dr. Gerda Horneck in einem Telefoninterview erklärte, brodelte die Gerüchteküche schon am zweiten Konferenztag. „Schon am Dienstag machte das Gerücht von einer bedeutsamen exobiologischen Entdeckung die Runde. Auch wenn die NASA erst am Samstag die Katze aus dem Sack lassen will, so haben wir doch schon einen Blick auf sie erhascht“, so Horneck.

Bei dem von Hubble entdeckten Exoplaneten handelt es sich, wie Dr. Horneck in Erfahrung gebracht hat, um einen Körper mit der siebenfachen Erdmasse. Seinen Heimatstern umkreist er in einem Abstand von 1,5 astronomischen Einheiten (AU), was ungefähr einer Distanz von 225 Millionen Kilometer entspricht. „Damit wäre der Planet verhältnismäßig groß, läge aber noch in der habitablen Zone, worunter wir jenen Abstandsbereich verstehen, den ein Planet von seinem Heimatstern einhalten muss, damit auf ihm Wasser dauerhaft in flüssiger Form existieren kann.“

Nachweis von Photosynthese

Der eigentliche Clou an der Entdeckung sei aber, so Horneck, dass Hubble mit dem teleskopeigenen Imaging Spectrograph (STIS in der Atmosphäre des 30 Lichtjahre von der Erde entfernten Planeten die chemischen Verbindungen Ozon und Kohlendioxid sowie das Element Sauerstoff nachweisen konnte, also genau jene Ingredienzen, die zumindest für die Heranbildung von terrestrischem Leben eine im wahrsten Sinne des Wortes "elementare" Bedeutung haben und Voraussetzung sind. „Wenn die Hubble-Daten stimmen, wäre das ein sehr deutlicher Hinweis auf Leben. Dann wäre klar, dass auf dem Begleiter von Gliese eine Art Photosynthese stattfindet.“

Die Mikrobiologin Dr. Monika Kosinski vom Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) in Köln-Porz, die ebenfalls an der Konferenz teilnahm, bestätigt in einer E-Mail, dass nach Aussage eines US-Kollegen die aktuelle Hubble-Beobachtung mit der Transit-Technik durchgeführt wurde. Diese Methode zeichnet sich dadurch aus, dass sich das Weltraumteleskop nicht mehr auf den gravitationsbedingten Tanz der Sterne, sondern auf Planeten fokussiert, die vor ihrem jeweiligen Heimatstern vorbeiziehen.

STIS-Spektrograph sei Dank!

Als X, so der von Dr. Horneck kreierte vorläufige Name des unbekannten Felsenplaneten, zwischen dem Hubble-Weltraumteleskop und seiner Muttersonne stand, schwächte sich das von GJ 436 ausgesandte Licht geringfügig ab, aber immer noch stark genug, um den unsichtbaren Planeten "sichtbar" zu machen.

Diese Vorgehensweise funktioniert aber nur, wenn der anvisierte Stern und der extrasolare Planet sowie die Erde in einer Linie stehen. Trifft dann das von dem Stern ausgesandte Licht auf einen Planeten mit einer Atmosphäre, wird das Licht von derselbigen gefiltert. „Der STIS-Spektrograph an Bord von Hubble hat sich diesen Effekt zunutze gemacht, das Licht in seine einzelnen Farbbestandteile zerlegt und dabei die speziellen Lichtsignaturen ermittelt. Welche chemischen Verbindungen Hubble aber im Einzelnen in der Atmosphäre der fernen Welt entdeckte, weiß ich nicht. Auf der Konferenz war immer wieder von Sauerstoff, Kohlendioxid und sogar Ozon die Rede“, so Dr. Kosinski. Zu früh freuen solle man sich aber noch nicht. Biologisches Leben sei zwar auf der fremden Welt um Gliese sehr wahrscheinlich, aber per manus kaum greifbar. „Bis wir eine Mikrobe oder ein waschechtes Reptil von dieser Welt in den Händen halten können, werden noch viele Jahre durchs Sonnensystem ziehen.“