Ob ein fremder Planet Leben beherbergt, lässt sich in Zukunft möglicherweise einfacher als bisher herausfinden: Indem man das Sonnenlicht analysiert, das dieser Planet ins All und auf seinen Mond zurückwirft. Die spezielle Beschaffenheit dieses Lichts könne besser als bisherige Methoden verraten, wie die Atmosphäre und Oberfläche des Planeten beschaffen sei. Bei der Erde als erstem Versuchsobjekt habe das neue Verfahren gute Ergebnisse erzielt – man habe eindeutige Signale für Leben nachgewiesen, berichtet ein internationales Forscherteam im Fachmagazin „Nature“.
„Wir haben einen Trick angewendet – die Beobachtung des Erdscheins – um die Erde so zu untersuchen, wie wir Exoplaneten untersuchen würden“, erklärt Erstautor Michael Sterzik von der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile. Als Erdschein bezeichnet man das Sonnenlicht, welches von der Erde reflektiert wird und auf den Mond fällt. Dieses schwache Licht sorgt beispielsweise dafür, dass man bei einer schmalen Mondsichel noch den Rest der Mondscheibe am Himmel erahnen kann. Dieses vom Mond zurückgeworfene Licht fingen die Forscher mit dem Very Large Telescope der ESO auf und analysierten seine Zusammensetzung mit Hilfe der sogenannten Spektropolarimetrie.
Erdschein verrät Anwesenheit von Leben auf unserem Planeten
Aus den Analysen ließ sich ablesen, dass die Erde teilweise von Wolken bedeckt ist, dass ein Teil der Erdoberfläche aus Ozeanen besteht, und – als entscheidender Nachweis für Leben – dass auf unserem Planeten Pflanzen existieren. Es gelang den Forschern sogar, Unterschiede im Ausmaß der Vegetation nachzuweisen, je nachdem, von welchen Teilen der Erdoberfläche das in Richtung Mond reflektierte Licht jeweils stammte.
„Die Spektropolarimetrie könnte uns seines Tages verraten, ob einfaches, auf Photosynthese basierendes pflanzliches Leben auch noch irgendwo anders im Universum entstanden ist“, sagt Sterzik. „Nach kleinen grünen Männchen oder nach intelligentem Leben suchen wir freilich nicht.“
Atmosphäre verändert Eigenschaften des Sternenlichts
Die verschiedenen Moleküle der Gashülle eines Planeten absorbieren jeweils ganz bestimmte Wellenlängen des eintreffenden Sternenlichts. Das Spektrum des Lichts, das von der Planetenoberfläche reflektiert wird und ins All hinaus strahlt, verrät daher viel über die Zusammensetzung der Atmosphäre.
„Das Licht eines fernen Exoplaneten wird vom Licht seines Sterns aber stark überstrahlt. Es ist daher ausnehmend schwierig, es zu analysieren – das Problem ähnelt dem Versuch, ein Staubkorn direkt neben einer hellen Glühbirne zu beobachten“, erklärt Stefano Bagnulo vom Armagh Observatory in Nordirland, ein Koautor der Studie. Im Gegensatz zum direkten Licht des Zentralgestirns ist das vom Planeten reflektierte Licht polarisiert – es schwingt nur noch in bestimmten Ebenen. Die Spektropolarimetrie kann dieses polarisierte Licht gezielt einfangen und es so aus dem blendend hellen Sternenlicht herausfiltern.
Methode nicht direkt für Exoplaneten einsetzbar
Dass erste Messungen vielversprechend waren, heiße allerdings nicht, dass die Methode sofort für ferne Exoplaneten eingesetzt werden könne, schränken die Wissenschaftler ein. Die nächste Generation von Teleskopen, darunter das European Extremely Large Telescope (E-ELT), könne aber durchaus in der Lage sein, die bedeutende Frage zu klären, ob die Erde der einzig belebte Ort im Universum ist. (Nature, 2012; doi: 10.1038/nature.10778)
(Nature / dapd, 01.03.2012 – NPO)
