Was Planeten über fremde Lebensformen verraten

Die deutsch-amerikanische Raumsonde "Galileo" (Computersimulation von 1989) passiert zum Abschluß ihrer zwei Jahre dauernden Tournee rund um den Jupiter dessen Mond Europa. © dpa

Die Forschungssonde "Galileo" hatte bereits 1990 Leben auf einem Planeten nachgewiesen. Ihre Sensoren waren indes auf unseren Heimatplaneten ausgerichtet – die Erde.

Keine Überraschung, dass es hier Leben geben soll, doch immerhin ein Beweis dafür, dass das Analysesystem der Raumsonde zu einer richtigen Schlussfolgerung gekommen war.

Wenn es um die Entdeckung von Leben auf fernen Planeten, sogenannten Exoplaneten geht, sind die Forscher auf Fernmessungen, wie sie seinerzeit "Galileo" durchgeführt hat, angewiesen. Bislang wurden 770 Exoplaneten entdeckt, und manche von ihnen sind unserer Erde in mancher Hinsicht ähnlich.

Doch selbst wenn ein Exoplanet eine lebensfreundliche Oberfläche plus Atmosphäre besäße, müsste das noch lange nicht bedeuten, dass es dort auch Lebensformen gibt. Doch wie lässt sich Leben auf fernen Planeten nachweisen?

Leben wirkt sich auf die Planetenatmosphäre aus

Bio-Astronomen gehen davon aus, dass sich Leben auf die Zusammensetzung der Planetenatmosphäre auswirkt. Auf der Erde ist das zumindest so. Es gilt also, die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre ferner Planeten zu analysieren. Das ist mit spektroskopischen Methoden möglich.

Im Prinzip funktioniert das so: Man muss einen Moment abpassen, in dem der Exoplanet von uns aus gesehen vor seinem Zentralgestirn steht. Dann läuft ein Teil des Sternenlichtes durch die Atmosphäre des Planeten – falls dieser über eine Atmosphäre verfügt.

Die in dieser Atmosphäre existierenden Substanzen sorgen für eine charakteristische Absorption bestimmter Wellenlängen, sodass in dem von einem Teleskop eingefangenen Licht bei bestimmten Wellenlängen Absorptionslinien entstehen.

Diese sind gleichsam chemische Fingerabdrücke, aus denen sich ableiten lässt, ob es in der Atmosphäre des Planeten zum Beispiel Sauerstoff, Wasser, Methan oder Kohlendioxid gibt.

Daraus wiederum lassen sich diverse Schlussfolgerungen ziehen. In der Atmosphäre eines leblosen Planeten kann es nicht gleichzeitig größere Konzentrationen von Sauerstoff und Methan geben – zumindest nicht über längere Zeit.

Die beiden Gase würden nämlich miteinander reagieren und sich damit gegenseitig eliminieren. Nur wenn Lebewesen diese Gase ständig neu produzieren, kann sich ein entsprechendes Konzentrationsgleichgewicht einstellen.

Methan und Sauerstoff als Indizien

Würde man also auf einem fernen Planeten zugleich Methan und Sauerstoff nachweisen, wäre dies ein Indiz dafür, dass es dort Lebensformen geben könnte.

Die Max-Planck-Wissenschaftlerin Lisa Kaltenegger (35) hat Atmosphären-Modelle für Exoplaneten entwickelt. Auf deren Grundlage werden sich die spektroskopischen Daten leistungsfähiger Teleskope – wie das geplante James-Webb-Weltraumteleskop – interpretieren lassen.

Auch wenn die Erkenntnis naturgemäß nur eine sehr indirekte wird sein können, so wäre die Nachricht gleichwohl sensationell: "Leben auf fernem Planeten entdeckt!"

Die Nachwuchsforscherin Lisa Kaltenegger wurde für ihre wissenschaftlichen Arbeiten mit dem Heinz-Maier-Leibnitz-Preis 2012 der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgezeichnet. Damit wird nicht nur ihre bisherige Arbeit gewürdigt.

Der mit 16.000 Euro dotierte Preis soll auch Ansporn für künftige Forschung sein. Denn noch sind ja keine Aliens entdeckt worden.

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