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Zweite Erde entdeckt! Keppler-452.b

Die NASA hat eine "zweite Erde" entdeckt. Die historische Jahrtausend-Nachricht wurde heute von der NASA auf einer Pressekonferenz bekannt gegeben. Die "zweite Erde" befindet sich in der sogenannten habitablen (bewohnbaren) Zone eines fremden Sonnensystems im Sternbild Cygnus, 1.400 Lichtjahre von uns entfernt. Die dortige Sonne gehört zur gleichen Sternenklasse wie unsere Sonne, strahlt aber 20% heller. Ein Jahr hat auf dem neu entdeckten Planeten 385 Tage. Da die "zweite Erde" aber etwa 60% größer und 1,5 Milliarden Jahre älter ist wie unsere Erde, könne man von einem "Cousin der Erde" sprechen. Prometheus.tv war bereits vor drei Tagen in einer Meldung davon ausgegangen, dass die NASA heute eine solche Entdeckung bekannt geben würde.
Planet

Kepler-452b ist eine zweite Erde!  Das hat die NASA heute auf einer hochkarätig besetzten Pressekoferenz bekannt gegeben. Der Planet umkreist seine Sonne innerhalb der sogenannten habitablen Zone, in der es flüssiges Wasser geben könnte - die Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen.

Das fremde Sonnensystem "Kepler-452", um das der neu entdeckte Planet "Kepler452b" kreist, befindet sich 1.400 Lichtjahr von der Erde entfernt im Sternbild Cygnus. Die fremde Sonne ist unserer Sonne sehr ähnlich. Bei dieser Sonne handelt es sich - wie bei unserer Sonne - um einen Stern vom G20-Typ.

Die Entfernung von Kepler452b zu seiner Sonne ist nur 5% größer - und damit fast identisch - wie die von der Erde zu unserer Sonne. Das Jahr hat auf Kepler-452b deswegen 385 Tage, ist also 20 Tage länger wie das durchschnittliche Erdenjahr.


"Zweite Erde": "Zwilling" oder "Cousin" ?

Der Begriff "zweite Erde" ist dabei Definitionssache und führt in der wissenschaftlichen Diskussion nicht oder unscharf  definiert zu Unklarheiten. Die Autoren der Prometheus.TV - Wissenschaftsredaktion schlagen deshalb folgende Definition vor:

Der Oberbegriff "Zweite Erde" umfasst  alle sogenannten erdähnlichen Planeten in der sogenannten habitablen Zone , auf denen also Leben wie wir es kennen, möglich sein könnte. Das heißt, Planeten, bei denen die Rahmenbedingungen mit hoher Wahrscheinlichkeit denen sehr ähnlich sind, die für unsere Erde zutreffen. Sinnvollerweise beinhaltet das alle Felsenplaneten, die innerhalb der sogenannten habitablen Zone um eine Sonne kreisen - auf denen also Wasser vorkommen kann, und deren Sonne der Sonne unseres eigenen Sonnensystems hinreichend ähnlich ist.

Unterhalb des Oberbegriffs "zweite Erde" lässt sich dann der Begriff "Erd-Zwilling" in der Weise definieren, dass ein solcher Planet nicht nur die Voraussetzung für die Entstehung von Leben, wie wir es kennen, bietet, sondern unserer Erde auch in wesentlichen anderen Eigenschaften gleicht, beispielsweise Größe, Umfang, Schwerkraft, Verhältnis Meerflächen zu Kontinentalflächen etc. Dabei handelt es sich um Eigenschaften, die selbst jedoch keinen relevanten Einfluss auf die Voraussetzungen zur Entstehung von Leben haben.

Planeten, die zwar die Voraussetzungen für die Entstehung von Leben, wie wir es kennen, bieten, die aber darüber hinaus in wesentlichen anderen Eigenschaften - wie Umfang, Schwerkraft, Verhältnis von Wasserflächen zu Kontinentalflächen - von unserer Erde abweichen, wären demnach als "Erd-Cousin" zu bezeichnen.

Unter dem Begriff "Erd-Cousin" wären wiederum verschiedene andere Kategorien  zu subsummieren, wie beispielweise Größenklassenbezeichnungen: So der Begriff Supererde als Bezeichnung für "große extrasolare terrestrische Planeten".

Wie beurteilt nun die NASA den neu entdeckten Planeten Kepler-452b ? Dieser wird von der NASA als Planet eingestuft, auf dem aufgrund der - mit einiger Wahrscheinlichkeit (siehe unten) - abgeleiteten Rahmenbedingungen die Entstehung von Leben gegeben sein könnte. Nach oben genannter Definition also eine "zweite Erde". Wie wird der Planet von der NASA hinsichtlich der oben definierten "weiteren Eigenschaften" eingestuft?

Der "größere und ältere Cousin" der Erde

Vergleicht man den Umfang des neu entdeckten Planeten, und das Alter des Kepler 452-Sonnensystems, spricht die NASA vom "größeren Cousin" der Erde: Denn der Planet Kepler 452b ist etwa anderthalb Mal so groß wie unsere Erde. Die Sonne, um die Kepler 452b kreist, ist mit einem Alter von 6 Milliarden Jahren deutlich älter wie unsere eigene Sonne, die erst 4,5 Milliarden Jahre alt ist. Die fremde Sonne scheint 20% heller und ihr Durchmesser ist 10% größer als der unserer Sonne.

Die Astronomen gehen davon aus, dass der Planet eine felsige Oberfläche hat: Von der Planetengröße her liegt der Planet hinsichtlich diesem Punkt im Grenzbereich: Er könnte sowohl zu Felsenplaneten wie die Erde, als auch zu Gasballplaneten wie der Jupiter zählen. Die New York Times zitiert aus einer E-Mail des NASA-Wissenschaftlers Jon Jenkins: Demzufolge liege die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen Felsenplaneten handele, zwischen 50 und 62 %. Das hänge von der genauen Größe der dortigen Sonne ab, über die es noch gewisse Unklarheiten gebe. Als Felsenplanet hätte Kepler-452b die fünffache Masse der Erde und die Schwerkraft wäre dort doppelt so hoch wie auf der Erde.

Die NASA stuft Kepler452b als den erdähnlichsten aller bisher entdeckten und wissenschaftlich bestätigten 1.030 Planeten ein. Kepler452b wurde vom Weltraumteleskop Kepler, das von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA betrieben wird, entdeckt.

"Bei Kepler-452b können wir an einen älteren, größeren Cousin der Erde denken", sagte John Jenkins auf der Pressekonferenz: "Er gibt uns die Möglichkeit, die Evolution der Umwelt der Erde zu verstehen und darüber nachzudenken." Jenkins ist Leiter den Datenanalyse am NASA Ames Research Center in Moffet Fields, Kalifornien. Er hatte das Team geleitet, das Kepler-452b entdeckt hatte. 

Jenkins sagte weiter: "Es ist außerordentlich inspirierend, wenn man sich vorstellt, dass dieser Planet 6 Milliarden Jahre in der habitablen (bewohnbaren) Zone seines Sterns verbracht hat; länger als die Erde. Das ist die grundsätzliche Chance für die Entstehung von Leben; sollten all die notwendigen Zutaten und Voraussetzungn für Leben auf diesem Planeten existieren".

Ein Satz in der Einladung der NASA zur Telefon-Pressekonferenz ließ aufhorchen

Prometheus.tv war bereits vor drei Tagen in einer Meldung davon ausgegangen, dass die NASA heute eine solche Entdeckung bekannt gegeben würde:

Die NASA hatte am 20.07.2015 zu einer Telefon-Pressekonferenz eingeladen, um neue, aufregende Ergebnisse ihres Planeten-Suchprogramms vorstellen, basierend auf Entdeckungen des Kepler-Teleskopes. Ein Satz in der Ankündigung ließ aufhorchen: "Heute ... stehen Astronomen an der Schwelle, etwas zu finden, von dem die Menschen über tausende von Jahren geträumt haben - eine zweite Erde ".

Der erste Exoplanet, der einen anderen sonnenähnlichen Stern umrundete, wurde 1995 gefunden, schreibt die NASA. Weiter heißt es: "Exoplaneten, und zwar insbesondere kleine Welten von der Größe der Erde, gehörten noch vor 21 Jahren in den Bereich von Science Fiction. Heute, und tausende von Entdeckungen später, stehen Astronomen an der Schwelle, etwas zu finden, von dem die Menschen über tausende von Jahren geträumt haben - eine zweite Erde."

Seitens der NASA nahmen Kohn Grunsfeld (Associate Administrator der NASA Wissenschaft Mission), John Jenkins (NASA Ames Research Center Moffett Field) und Jeff Coughlin (Kepler Forschungswissenschaftler, SETI Institut Mountain View) an der Pressekonferenz teil.

Kepler-Mission hat schon 3.696  Planeten-Kandidaten identifiziert

Das Kepler-Teleskop wurde im März 2009 gestartet. Kepler ist die erste NASA-Mission zur Entdeckung von erdgroßen Planeten, die andere Sonnen innerhalb oder in der Nähe der sogenannten habitablen Zone umkreisen. Die habitable Zone beschreibt dabei jeweils einen Bereich um eine Sonne, innerhalb derer die Oberflächentemperaturen von Planeten so beschaffen sind, dass flüssiges Wasser vorkommen könnte: Die Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen.

Das Teleskop hat seit seiner Inbetriebnahme bereits 1.030 Planeten und weitere mehr als 3.696Planeten-Kandidaten identifiziert. Die entdeckten Planeten und Planeten-Kandidaten decken dabei ein weites Feld an Planetengrößen und Entfernungen zu ihrer jeweiligen Sonne ab. Dazu gehören auch solche, die sich in bewohnbaren Zonen befinden.

Das Weltraum-Teleskop war im Jahr 2009 von der NASA in eine Erdumlaufbahn gebracht worden. Im Jahr 2013 musste Kepler seine Beobachtungen wegen technischer Probleme einstellen - Zwei von vier Steuerrädern der  Satellitensteuerung zur Feinjustierung des Teleskops hatten versagt. Die Wissenschaftler arbeiten seitdem weiter an der Auswertung der gewaltigen Datenmengen, die Kepler während seiner Mission gesammelt hat. Derzeit versucht die NASA eine Möglichkeit zu finden, den Defekt in der Satellitensteuerung durch alternative Steuerungsmethoden zu überbrücken.

Die Exoplaneten können von Kepler dabei nur indirekt identifiziert werden, indem das Kepler-Teleskop die betreffenden Sonnen beobachtet:  Zieht nämlich "zwischen" dem Kepler Teleskop und der beobachteten Sonne ein Planet seine Bahn, führt das beim Kepler-Teleskop zu minimalen Helligkeitsschwankungen der jeweiligen Sonne. Ist ein Planet entdeckt, kann zudem anhand von Spektralanalysen des Lichts darauf geschlossen werden, welche chemischen Elemente auf dem Planeten vorkommen.

Den ersten Expolaneten entdeckte der Schweizer Professor Michel Mayor zusammen mit seinem Mitzarbeiter Didier Queloz allerdings schon im Jahr 1995, als Kepler noch nicht in Betrieb war. Sie nutzten dazu einen hochauflösenden Spektrographen. Mit diesem Gerät entdeckten die beiden Schweizer Astronomen den Planeten "Bellerophon", im Fachjargon heißt der Planet "51 Pegasi b". Der erste entdeckte Exoplanet befindet sich im Sternbid Perseus. Sein Zentralgestirn, 51 Pegasi, ist rund 40 Lichtjahr von unserem Sonnensystem  entfernt. 

10 % aller Sonnen werden von erdähnlichen Planeten umkreist

Der Urheber und Chefinvestigator der Kepler-Mission, William Borucki vom NASA's Ames Research Laboratory in Mountain View (Kalifornien)  hatte im Jahr 2013 auf einer NASA-Telefon-Pressekonferenz gesagt: "In den nächsten paar Jahren werden wir dazu in der Lage sein, eine Frage zu beantworten, die Kepler inspiriert hat: Sind erdähnliche Planeten in der Galaxis normal oder rar?" Heute, zwei Jahre später, lässt sich die Frage beantworten: Etwa 10% aller Sonnen in der Milchstraße werden von erdähnlichen Planeten umkreist - das haben die bisherigen Auswertung der Kepler-Daten ergeben.

Weil das Kepler-452-System 1400 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, würde eine Hin- und  Reise mit nahezu Lichtgeschwindigkeit rund 2.800 Jahre brauchen. Der Statistik nach wird man aber auch bei den Sonnen in der Nachbarschaft unseres Sonnensystems fündig werden. Im Umkreis von 30 Lichtjahren - und damit bei Lichtgeschwindigkeit nur einen "Katzensprung" entfernt  dürften sich einige dutzend erdähnliche Planeten befinden.

Über die Entdeckung von Kepler-452b berichten die Wissenschaftler um Jon Jenkins vom NASA Ames Research Center im paper  "DISCOVERY AND VALIDATION OF Kepler-452b: A 1.6-R⊕ SUPER EARTH EXOPLANET IN THEHABITABLE ZONE OF A G2 STAR "" , das im "The Astronomical Journal" veröffentlicht wurde.

 

Anmerkung der Redaktion:

(1) In einer früheren Version des Artikels hatten wir den Planeten Kepler452b versehentlich mit einer falschen Ziffer bezeichnet. Wir danken für den Korrektur-Hinweis eines unserer Leser.

(2) Dieser Artikel wurde mit den während der o.g. Pressekonferenz von der NASA bekanntgegebenen Daten fortlaufend aktualisiert. Der Artikel wurde und wird auch mit den weiteren - in den Tagen nach der Pressekonferenz - von der NASA und den beteiligten Wissenschaftlern herausgegebenen Daten fortlaufend aktualisiert. Jon Jenkins vom NASA Ames Research Center hat zwischenzeitlich ein paper zur entdeckung von Kepler-452b  im "The Astronomical Journal" veröffentlicht. Die Daten werden noch in den Artikel eingearbeitet. 

Schlagwörter: Kepler452, Kepler452b, Kepler-452, Kepler-452b

(Donnerstag, 29.04.21 - 08:14 Uhr   -   10758 mal angesehen)

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