Immer mehr Exoplaneten entdeckt: Was bedeutet das für uns?

Astronom:innen haben bisher mehr als 5.300 Exoplaneten entdeckt. Erst vor kurzem kam ein neuer dazu: Wolf 1069 b. Aber was sind Exoplaneten überhaupt? Kann man auf ihnen leben? Und wie entdecken wir die extrasolaren Planeten außerhalb unseres Sonnensystems? Wir haben die Antworten.

Das Wichtigste zum Thema Exoplaneten

• Auf der Suche nach fremden Welten: Planeten außerhalb unseres Sonnensystems sind das heiße Eisen der Astronomie. Selbst das neue James-Webb-Weltraum-Teleskop mischt mit.

• Vor gut 30 Jahren haben Wissenschaftler:innen den ersten Exoplaneten entdeckt. Seitdem wurden mehr als solcher 5.300 Exemplare gefunden (Stand März 2023) - fast täglich kommen neue hinzu, wie vor kurzem "Wolf 1069 b". Dieser Exoplanet ist 31 Lichtjahre von uns entfernt und erfüllt die Voraussetzungen für die Existenz von flüssigem Wasser.

• Erstaunlich ist, dass sie überhaupt gefunden werden: Der Großteil ist mehr als Tausend Lichtjahre von uns entfernt und wird von Sternen überstrahlt!

• Die spannendste Frage: Lassen sich auch erdähnliche Planeten mit guten Bedingungen für Leben finden?

• Bisher ist nur ein Bruchteil aller entdeckten Exoplaneten so groß wie Erde oder Mars. Bei den meisten dürfte es sich nach Abgaben der NASA um riesige Gas- und Eisplaneten wie Jupiter und Neptun handeln. Zudem gibt es Planetentypen, die bislang völlig unbekannt waren - darunter Wasserplaneten.

Was ist eigentlich ein Exoplanet?

🌟 Exoplaneten sind Planeten, die um Sterne außerhalb unseres Sonnensystems kreisen. Deshalb heißen sie auch präziser "extrasolare Planeten". Lange Zeit konnten Asromom:innen nur annehmen, dass es sie gibt.

👨‍🦯 Das Problem: Sie sind neben ihren hellen Muttersternen nur schwer zu identifizieren, denn sie selbst leuchten nicht. Die Suche ähnelt der Beobachtung einer Fliege vor einer Lampe.

📃 Der erste Exoplanet wurde eigentlich schon 1988 entdeckt. Es brauchte aber noch vier Jahre, bis sich die Wissenschaftler:innen einig waren, dass es tatsächlich einer war. Heutzutage findest du alle entdeckten Exoplaneten im sogenannten Exoplaneten-Katalog.

✨ In der Milchstraße leuchten nach Schätzungen von Nasa-Wissenschaftler:innen zwischen 100 und 400 Milliarden Sterne. Hochgerechnet dürfte es daher mindestens die gleiche Zahl an Exoplaneten geben. Bis zu 40 Milliarden davon könnten erdähnliche Planeten aus Gestein sein.

🌌 Bisher lassen sich Exoplaneten nur in der Milchstraße beobachten. In anderen Galaxien dürfte es zwar auch welche geben, sie sind aber zu weit entfernt, um sie zu identifizieren.

Die Arten von Exoplaneten

Außerhalb unseres Sonnensystems: Wie lassen sich Exoplaneten überhaupt entdecken?

Auf diesem Bild vom Hubble-Teleskop sind etwa 35.000 Sterne zu sehen. Leider strahlen sie so hell, dass man benachbarte Planeten (fast) nicht erkennen kann.© Spacetelescope

Und doch haben Astronomen und Astronominnen Methoden entwickelt, um festzustellen, ob ein Billionen Kilometer entfernter Stern einen Begleiter hat.© Spacetelescope

Kreist ein kleiner Planet um einen großen Stern, fängt er an zu schwanken. So wie ein Vater sich nach hinten reckt, wenn er sich mit seinem Baby im Kreis dreht. Diese Positionsverschiebung lässt sich messen. Denn das Licht eines Sterns verändert sich, wenn er sich gerade auf uns zu oder weg bewegt. So können wir auf einen Planeten schließen, selbst wenn wir ihn nicht sehen.© ESO

Am erfolgreichsten ist die Transit-Methode. Wenn ein Planet vor einem Stern vorbeizieht, dunkelt er ihn leicht ab. Wissen wir, wie groß der Stern ist, kennen wir dann auch die Größe seines Planeten.© Goettingen Campus

Mit dieser Methode können Wissenschaftler:innen sogar mehre Monde nachweisen. Für den Stern Trappist fanden sie sieben Planeten, von denen einige in "wohnlichem" Abstand um den Stern kreisen. Die blaue Atmosphäre mit Wolken eines der Planeten entspringt allerdings der Fantasie des NASA-Illustrators.© NASA

Die Planeten-Suchenden stießen auf völlig neue Sonnensysteme. Um die Sonne des Fomalhaut-Systems kreist eine riesige Staubscheibe von über 30 Milliarden Kilometer Durchmesser. Mittendrin: der Planet Dago.© Spacetelescope

Shooting mit einem Exo-Planeten: 2005 nahm ein Teleskop der Europäischen Südsternwarte in Chile ein Bild von 2M1207b auf. Das Besondere: Er ist fünfmal größer als Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem - und doppelt so weit weg wie Neptun, der am weitesten entfernte.© ESO

Erfolgreichster Planeten-Entdecker ist das NASA-Weltraumteleskop Kepler. Mit ihm konnten mehr als 2.000 Exo-Planeten identifiziert werden.© NASA

2026 soll das Weltraumteleskop PLATO starten, das derzeit unter deutscher Führung gebaut wird. Es soll so viele Exoplaneten suchen, dass Wissenschaftler:innen erkennen , wie sich die einzelen Typen von Exoplaneten verteilen. Dann soll sich das JWST die spannendsten zur näheren Untersuchung rauspicken. © OHB Systems AG

Atmosphäre von Exoplaneten: Mehr Infos dank James-Webb-Teleskop

🔭 Viele Teleskope wie das bereits 2018 ausgeschaltete Weltraumteleskop Keppler sollten vor allem viele Exoplaneten entdecken. Keppler allein war mit über 2.600 Entdeckungen eines der erfolgreichsten Exoplaneten-Jäger. Sein Nachfolger ist das weltraumgestützte Teleskop TESS.

🛸 Das neue Superauge im Weltraum, das James Webb Space Teleskop (JWST) dagegen ist so stark, dass es sogar die Atmosphäre von extrasolaren Planeten untersuchen kann. Die Hoffnung: Erkenntnis darüber sollen helfen, fremde Sonnensysteme zu verstehen.

🥵 Die NASA hat es daher auf den bereits bekannten Exoplaneten WASP-39b gerichtet. Der 700 Lichtjahre von uns entfernten Gasplanet ist größer als Jupiter, aber viel leichter. Grund: Da er nur 4,1 Tagen für eine Runde um seinen Stern benötigt, muss er ihm sehr nah sein. Entsprechend haben ihn seine heißen Gase aufgebläht.

⚗️ Dabei stellten sie fest, dass in seiner Atmosphäre chemische Verbindungen wie Kohlendioxid und Schwefeldioxid herumschwirren. Erkenntnis: Die Sonne von WASP-39b treibt mit ihrem Licht Reaktionen an wie sie auch in der Erdatmosphäre mit Ozon und Sauerstoff vorkommen.

👽 Durchwachsenes Alien-Wetter: Die Forschenden konnten mit dem JWST sogar feststellen, dass es auf WASP-39b teilweise bewölkt ist.

Entfernung: Wo liegt der nächste Exoplanet?

Eins haben Astronomie und Liebesfilme gemeinsam: Immer nur zugucken wird langweilig. Vorbeischauen wird aber schwierig, denn Exoplaneten sind weit weg.

Der nächste kreist um Proxima Centauri und ist 4,2 Lichtjahre von uns entfernt. Ohne Astro-Sprech: etwa 40 Billionen Kilometer. Nehmen wir an, wir bauen ein Raumschiff, das mit 350.000 Stundenkilometer dahinrast, so wie die bis heute schnellste Raumsonde Parker Solar Probe. Dann bräuchten wir zwar nur eine knappe Stunde zum Mond, aber 13.000 Jahre bis nach Proxima Centauri.

Und bei der Ankunft könnten unsere Nachfahren trotzdem herbe enttäuscht werden. Vermutlich zeigt eine Seite des Planeten immer zur Sonne, die andere liegt ewig im Schatten. Heißt: Die eine Hälfte ist glutheiß, die andere eiskalt.

Kann man auf Exoplaneten leben?

Damit wir auf einem Exoplaneten überleben könnten, muss dieser einige Voraussetzungen erfüllen: Er muss aus Gestein bestehen, über Wasser verfügen und in der bewohnbaren Zone um einen leuchtenden Stern, wie unsere Sonne, kreisen. Von dort bekommt er genau so viel Energie ab, dass das Wasser weder verdampft noch gefriert. Neben flüssigem Wasser bräuchte er natürlich auch eine Atmosphäre.

Tatsächlich haben englische Wissenschaftler:innen 2019 einen Exoplaneten mit solchen Bedingungen gefunden. Mit dem Hubble Space-Teleskop nahmen sie den schon 2015 entdeckten K2-18b erneut unter die Raum-Lupe. Ergebnis: Sie fanden nicht nur eine Atmosphäre, sondern auch Wasserdampf.

Forschende haben zudem den Exoplaneten KOI-456.04 als bisher erdähnlichsten Planeten identifiziert. Er liegt nicht nur in der habitablen Zone. Er hat auch einen Stern, der so beständig leuchtet wie unsere Sonne.

Problem: Zahlreiche erdähnliche Exoplaneten kreisen um Rote Zwerge. Solche Sterne sind kleiner als die Sonne und stoßen häufig tödliche Strahlung aus.

Bisher sieht es so aus, als könnten auf viele Exoplaneten ähnliche Bedingungen herrschen wie auf der Erde.

Supererden, Gasplaneten und Co.: Mehr Fakten zu Exoplaneten

• Das Erstaunliche: Viele der entdeckten Exoplaneten ähneln gar nicht den Planeten in unserem Sonnensystem. Nur jeder fünfte entdeckte Planet hat in etwa die Größe der Erde. Der kleinste Exoplanet ist gerade einmal doppelt so groß wie der Mond, der größte 55-mal schwerer als Jupiter - also das 18.000-fache der Erde.

• Wasserwelten: Offenbar gibt es auch Exoplaneten, die bis zur Hälfte aus Wasser bestehen, haben zwei Forschende in einer Studie Ende 2022 vorgestellt. Doch es sind offenbar keine Planeten mit blau leuchtenden Ozeanen. Sie rotieren so nah an ihren Sternen, dass sie stattdessen eher Dampfhöllen gleichen, oder das Wasser ist in Gestein eingeschlossen.

• Wissenschaftler:innen fanden auch Supererden. Diese sind nicht etwa "superbewohnbar", sondern Gesteins-Planeten, die viel größer sind als die Erde. Menschen hätten dort Mühe zu laufen: Auf dem sechsmal schwereren Gliese 876 würde ein 70 Kilo-Astronaut über 230 Kilo wiegen. Hier erfährst du mehr über Supererden!

• Offenbar gibt auch riesige Gasplaneten, die in kurzer Entfernung ihre Sterne umkreisen. Interessant: Diese Gasriesen kamen ganz woanders "zur Welt" und wanderten dann erst in Richtung ihres Sterns.

• Steiler Karrierebeginn! 2020 entdeckte Wolf Cukiers den Exoplaneten TOI 1338b: Das Besondere: Cukiers war damals 17 Jahre alt und Schülerpraktikant bei der NASA.

• Vom schwedischen König persönlich: Die Exoplaneten-Forschung ist ganz oben angekommen. Für die Entdeckung des Exoplaneten 51 Pegasi b haben Michel Mayor und Didier Queloz 2019 sogar den Nobelpreis für Physik bekommen.

FAQs zu Exoplaneten