Künstlerisches Konzept einer Teleskopanlage aus Fluxkollektoren zum Nachweis von Biomarkern in den Atmosphären ferner erdähnlicher Planeten. | Copyright: sron.nl
Leiden (Niederlande) - Niederländische Astronomen haben ein Konzept vorgeschlagen, mit dem es auch ohne eigene Weltraummission in Form von Weltraumteleskopen möglich sein soll, außerirdisches Leben von der Erde aus und schon innerhalb der nächsten 25 Jahre zu entdecken.
Wie die Forscher um Ignas Snellen von der Universiteit Leiden und dem Niederländischen Raumfahrtforschungsinstitut SRON (Stichting RuimteOnderzoek Nederland) aktuell im Fachmagazin "The Astrophysical Journal" berichten, basiert die Idee auf einer Großanlage aus vergleichsweise kostengünstigen Kollektoren. Mit diesen soll es zukünftig möglich sein, Exoplaneten direkt zu beobachten ihre Atmosphären nach sogenannten Biomarkern, also chemischen Hinweisen auf biologische Aktivität zu untersuchen.
Etwa 20 Prozent der Erdatmosphäre besteht aus Sauerstoff, der von den in großer Menge vorhandenen Pflanzen auf der Erde durch Photosynthese erzeugt und abgegeben wird. Ohne diese biologische Aktivität, wäre der Sauerstoff schon lange aus der Erdatmosphäre verschwunden. Sollte Sauerstoff in der Atmosphäre eines erdähnlichen Planeten außerhalb des Sonnensystems nachgewiesen werden können, so wäre dies ein starker Hinweis darauf, dass auch dort biologische Aktivität stattfindet - besonders, wenn weitere Biomarker (Wasser, Kohlenstoffmonoxid Methangas usw.) hinzukommen.
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Bislang gingen Wissenschaftler davon aus, dass ein solcher Nachweis nur mit Hilfe von kostenaufwendigen Weltraumteleskopen zu erbringen sei, da die Erdatmosphäre selbst entsprechend genaue Messungen verzerren würde. Allerdings liegen die Pläne für entsprechend ambitionierte Weltraummissionen der US-amerikanischen und europäischer Weltraumagenturen NASA und ESA, wie etwa die Teleskope "Terrestrial Planet Finder" (TPF) und "Darwin" derzeit mittelfristig auf Eis und es ist unwahrscheinlich, dass diese Instrumente innerhalb der kommenden 25 starten werden.
Alternativ haben die niederländischen Forscher deshalb nun eine Methode erdacht und zugleich deren Wirksamkeit demonstriert, mit der entsprechende Beobachtungen und Messungen auch von der Erde aus und zu deutlich geringeren Kosten durchgeführt werden können.
"Die Art und Weise, wie wir den Sauerstoff in der Atmosphäre eines fernen Planeten vom dem in der Atmosphäre der Erde unterscheiden können ist die, dass wir die Wellenlänge der sogenannten Absorptionslinien genau vermessen", erläutert Snellen und führt weiter aus: "Die große Geschwindigkeit, mit der sich ein entsprechender Zielplanet relativ zur Erde bewegt bedeutet, dass vorhandene Sauerstoffsignaturen durch den sogenannten Doppler-Effekt zeitlich verzerrt werden und aus diesem Grund nicht mit den irdischen Sauerstoffsignalen aus unserer eigenen Atmosphären übereinstimmen würden."
Folgerichtig müsse sich ein entsprechenden Teleskop bzw. die entsprechende Teleskopanlage also auch nicht außerhalb unserer Atmosphäre befinden, wodurch enorme Kosten eingespart werden könnten.
Das Team um Snellen konnte zudem schon jetzt zeigen, wie sich eine simulierte außerirdische Sauerstoffsignatur eines hypothetischen Erdzwillings, der einen Roten Zwergstern umkreist, schon heute mit Hilfe des derzeit in Planung und Bau befindlichen "(European) Extremely Large Telescope" (ELT) der europäischen Südsternwarte (...wir berichteten) finden ließe.
"Natürlich bräuchten wir auch ein klein wenig Glück", schränkt der SRON-Forscher und Mitautor der Studie Remco de Kok ein. "Das Teleskop wird nur dann erfolgreich sein, wenn außerirdisches Leben auch tatsächlich häufig existiert, also auch auf der Erde vergleichsweise nahe gelegenen Exoplaneten zu finden ist."
Da möglicherweise auch das ELT für besagte Aufgabe noch zu klein sein könnte, schlagen die Wissenschaftler eine Anlage aus Fluxkollektoren zur spektroskopischen Analyse heller Sterne und ihrer Planeten vor. Hierzu sei es nicht notwendig, ein so großes Teleskop wie das ELT zu errichten, das schließlich darauf ausgelegt ist, scharfe Bilder zu liefern. Das wichtige an einer solchen Anlage sei, dass diese genügend extrasolares Licht auffängt - eine Aufgabe, die schon mit deutlich kostengünstigeren großen Teleskopspiegeln niedrigerer Qualität erzielt werden könne.
"Mit einer ausreichenden Anzahl dieser Fluxkollektoren, die etwa die Fläche eines Fußballfeldes bedecken sollten, wären wir in der Lage, eine statistische Studie über außerirdisches Leben auf Planeten in unserer direkten kosmischen Nachbarschaft durchzuführen", so Snellen. "Zwar ist es auch bis zum Bau einer solchen Anlage noch ein langer Weg, aber dies sollte innerhalb von 25 Jahren möglich sein."
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Quellen: leiden.edu