Basiswissen

Ein Planet, der nicht um unsere sondern eine andere Sonne kreist. Der erste Exoplanet wurde im Jahr 1992 entdeckt. Bis dahin war unklar, ob andere Sterne (Sonnen) von Planeten umgeben sind. Inzwischen (2020) wurden mehrere Tausend Exoplaneten entdeckt. Exoplaneten sind mögliche Orte für extraterrestrisches Leben ↗

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Man sieht sieht die stark verfremdete Aufnahme einer Murmel.☛

Wie viele Exoplaneten gibt es?

Alleine in unserer Heimatgalaxie schätzt man die Anzahl nach konkreten Messungen auf weit über 100 Millionen bis hin zu Milliarden. Von 2009 bis 2018 suchte das Weltraumteleskop Kepler einen kleinen Himmelsbereich im Sternbild Schwan ab.

Wie viele erdähnliche Exoplaneten gibt es?

Definiert man erdähnlich über eine ähnliche Größe wie die der Erde (0,75 bis 1,5facher Erdradius), einen Planetenkörper vorwiegend aus Gestein, eine Bahn in einer habitablen Zone (0,99 bis 1,7 Astronomische Einheiten) um einen sonnenähnlichen Stern (Typ G) sowie die Mögichkeit von flüssigem Wasser auf der Oberfläche, dann kommt eine Abschätzung aus dem Jahr 2020^[2] zu dem Ergebnis, dass ein sonnenähnlicher Stern maximal 0,18 erdähnliche Planeten in seinem System hat. Geht man von rund 200 Milliarden Sternen in unserer Milchstraße aus und nimmt man an, dass rund 7 % dieser Sterne sonnenähnliche Sterne vom Typ G sind, dann kommt man auf maximal etwa 2,5 Milliarden erdähnliche Planeten alleine in unserer Galaxie. Multipliziert man das mit den rund 50 Milliarden sichtbaren Galaxien im Universum^[3] kommt man auf rund 125 Trillionen erdähnliche Planeten im sichtbaren Teil des Universums.

Exoplaneten ohne Sonne?

Nein, seit einiger Zeit werden immer mehr Planeten entdeckt, die ohne Sonne entstanden sind. Solche Planeten sind sehr schwer zu entdecken. Sie leuchten nur sehr schwach im Bereich von unsichtbarem Infrarot-Licht. Solche Planeten, wenn sie in etwa die Größe des Jupiter erreichen, können auch von sehr vielen Monden begleitet sein. Und wegen der Gezeitenkräfte könnte es vor allem auf den Monden auch viel flüssiges Wasser in unterirdischen Ozeanen geben. Und diese Möglichkeit wiederum schafft die Möglichkeit für erdähnliches, wassergebundenes Leben auf den Monden dieser sonnenlosen Planeten.^[8]

Was ist das Fermi-Paradoxon?

Wenn es alleine im sichtbaren Teil des Universums die unvorstellbar große Anzahl von rund 125 Trillionen erdähnlichen Planeten gibt, dann stellt sich fast von alleine die Frage, wieviel dieser Planeten menschenähnliche Zivilisationen hervorbrachten. Biologen gehen heute zunehmend davon aus, dass die Entstehung des Lebens auf der Erde weniger ein Zufall sondern eher eine Zwangsläufigkeit war. Überträgt man das auf die vielen erdähnlichen Planeten, kommt man zu der Vorstellung von Trillionen bewohnter Planeten im Universum. Die nächste Frage ist dann, warum wir davon im Weltraum nichts sehen. Diese Frage bezeichnet man als das Fermi-Paradoxon ↗

Fußnoten

[1] Millionen lebensfreundliche Planeten. In: Spektrum der Wissenschaft. Print-Ausgabe vom Januar 2021, Seite 11.

[2] Michelle Kunimoto, Jaymie M. Matthews: Searching the Entirety of Kepler Data. II. Occurrence Rate Estimates for FGK Stars. In: The American Astronomical Society. Volume 159, Number 6. 2020. DOI 10.3847/1538-3881/ab88b0. Dort das Kapitel 9: Conclusions.

[3] Adalbert W. A. Pauldrach: Das Dunkle Universum. Der Wettstreit Dunkler Materie und Dunkler Energie: Ist das Universum zum Sterben geboren? In: Springer Spektrum, 2. Aufl. 2017 S. 546. ISBN 978-3-662-52915-7.

[4] "A key outstanding question in star and planet formation is how far the initial mass function of stars and sub-stellar objects extends, and whether or not there is a cut-off at the very lowest masses. Isolated objects in the planetary-mass domain below 13 Jupiter masses, where not even deuterium can fuse, are very challenging to observe as these objects are inherently faint. Nearby star-forming regions provide the best opportunity to search for them though: while they are young, they are still relatively warm and luminous at infrared wavelengths. Previous surveys have discovered a handful of such sources down to 3--5 Jupiter masses, around the minimum mass limit established for formation via the fragmentation of molecular clouds, but does the mass function extend further? In a new James Webb Space Telescope near-infrared survey of the inner Orion Nebula and Trapezium Cluster, we have discovered and characterised a sample of 540 planetary-mass candidates with masses down to 0.6 Jupiter masses, demonstrating that there is indeed no sharp cut-off in the mass function. Furthermore, we find that 9% of the planetary-mass objects are in wide binaries, a result that is highly unexpected and which challenges current theories of both star and planet formation.". In: Samuel G Pearson, Mark J McCaughrean: Jupiter Mass Binary Objects in the Trapezium Cluster. 2023. Licenced as BY-SA 4.0 (Attribution-ShareAlike 4.0 International). Online: https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.01231