Unser Universum ist voll von anderen Welten, die ihre eigenen Sonnen umkreisen. Für den größten Teil der Menschheitsgeschichte war dies nur eine Annahme, keine Tatsache; Astronomen konnten nur durch Teleskope auf ferne Sterne blicken und von den Planeten träumen, die sich möglicherweise in ihrem Schein verstecken. Aber dann, vor etwa 30 Jahren – ziemlich neu, wenn man bedenkt, wie lange Menschen schon in den Himmel blicken – tauchten die kalten, harten Daten auf. Astronomen begannen, die Signale von Welten außerhalb unseres Sonnensystems zu erfassen – zunächst nur einige wenige, und dann, als immer ausgefeiltere Instrumente verfügbar wurden, Hunderte und Aberhunderte. Und jetzt hat die Zahl der bestätigten Exoplaneten in unserer Milchstraße nach Angaben der NASA 5.000 überschritten.
Die Weltraumbehörde gab diese Woche die Aufnahme von 65 neu bestätigten Planeten in ihr Archiv bekannt, womit sich die aktuelle Zahl auf 5.005 erhöht. „Es ist sehr schwer, diese Dinge zu finden, und Hunderte von Jahren lang haben die Leute es versucht“, sagte mir Jessie Christiansen, eine Astrophysikerin am NASA Exoplanet Science Institute am Caltech. „Ich habe an vier verschiedenen Exoplaneten-Suchen gearbeitet, bevor ich an einer gearbeitet habe, die tatsächlich erfolgreich war.“
Wissenschaftler haben genug Exoplaneten beobachtet, um einige faszinierende Erkenntnisse über den Kosmos zu gewinnen. Es stellt sich heraus, dass die Natur in der Lage ist, alle Arten von Welten hervorzubringen. Exoplaneten sind kleiner als Merkur und doppelt so groß wie Jupiter; eiskalt und glühend heiß; felsig, mit einer Art Oberfläche; und gasförmig, mit Wolken den ganzen Weg nach unten. Es gibt Planeten um den Stern, der unserer Sonne am nächsten ist, nur 4,2 Lichtjahre entfernt, und Planeten um Sterne, die ein paar tausend Lichtjahre entfernt sind. Astronomen können auf der Grundlage ihrer bisherigen Erkenntnisse zuversichtlich sagen, dass unsere Milchstraße mehr Planeten als Sterne haben muss.
Aber die belebende Kraft, die diese ganze Suche untermauert – das Finden von Leben auf einem anderen Planeten – ist immer noch unerfüllt geblieben. Astronomen haben felsige Exoplaneten von der Größe der Erde gefunden, und einige von ihnen leben in den bewohnbaren Zonen ihrer Sterne, wo die Bedingungen für flüssiges Wasser genau richtig sind. Aber noch hat niemand Beweise für Leben in der Atmosphäre eines anderen Planeten entdeckt oder Funkübertragungen entdeckt, die aus der Richtung einer fernen Welt wehten. Astronomen können vorhersagen, wie viele Planeten es dort draußen gibt, aber sie können nicht sagen, wie viele wir finden müssten, um eine andere Erde oder ein Zeichen außerirdischen Lebens zu entdecken. Selbst mit mehr als 5.000 anderen Welten in den Büchern gibt es immer noch nur uns. Tatsächlich könnten Wissenschaftler 5.000 weitere Exoplaneten finden und wir könnten genauso allein sein wie jetzt.
Die ersten bekannten Exoplaneten wurden in den frühen 1990er Jahren mit bodengestützten Teleskopen entdeckt, die Sterne einfangen konnten, die um ihre Achsen wackelten, ein Zeichen dafür, dass ein Planet in der Nähe herumschwingen könnte. Das Feld explodierte wirklich, nachdem eine NASA-Sonde namens Kepler im Jahr 2009 gestartet wurde. Von seinem Platz im Weltraum aus beobachtete Kepler Hunderttausende von Sternen und hielt diesmal nach winzigen Helligkeitsabfällen Ausschau, ein Zeichen dafür, dass ein Planet möglicherweise vorbeizieht und das Leuchten blockiert . Kepler, den die NASA 2018 zurückzog, als der Sonde der Treibstoff ausging, ermöglichte die Entdeckung von etwa zwei Dritteln der 5.005 bekannten Exoplaneten.
Im Laufe der Jahre haben Exoplaneten Wissenschaftler verwirrt und begeistert. Christiansen kann ihre Namen mit Leichtigkeit herunterrasseln, auch wenn sie eher wie Seriennummern als wie fremde Welten klingen: HD 209458, HD 189733, TJ 1214. Die Fülle heißer Jupiter – riesige, sengende Welten, die ihre Sterne innerhalb weniger Tage umkreisen – stellten traditionelle Theorien der Planetenentstehung auf den Kopf, die solch riesige, gasförmige Planeten, die sich an ihre Sonnen schmiegen, nicht berücksichtigten. Die Entdeckung von Systemen mit mehreren Planeten legte nahe, dass unsere Anordnung eine gemeinsame sein könnte. Einige Entdeckungen haben sich gleichzeitig vertraut und seltsam angefühlt. Nehmen Sie zum Beispiel die Planeten um einen etwa 40 Lichtjahre entfernten Stern namens TRAPPIST-1, die 2017 entdeckt wurden. Es gibt sieben, alle etwa so groß wie die Erde und felsig. Aber ihre Sonne ist nur so groß wie Jupiter, und ein Jahr auf dem äußersten Planeten dauert nur 20 Tage. Dieses weit entfernte System könnte theoretisch etwas Lebendiges beherbergen, da drei seiner Planeten innerhalb der bewohnbaren Zone des Sterns kreisen. Astronomen wissen noch nichts über ihre Atmosphären, aber sie werden bald eine Chance mit einem neuen NASA-Observatorium, dem James Webb Space Telescope, bekommen, das bestimmte Moleküle aufspüren könnte, von denen wir wissen, dass sie mit Leben in Verbindung gebracht werden können.
Die Suche nach Exoplaneten hat es Wissenschaftlern ermöglicht, die Erde und den Rest unseres Sonnensystems in einen kosmischen Zusammenhang zu stellen. Bisher sehen sie, dass die Erde ziemlich selten ist. Wir müssen noch einen wirklich erdähnlichen Planeten finden: eine felsige Welt von der Größe unserer eigenen, mit einer chemisch reichen Atmosphäre und Oberflächentemperaturen, die es dem Wasser ermöglichen würden, dort zu bleiben und wegzuschwappen, anstatt zu verdampfen oder zu gefrieren. Aber das hat außerirdische Jäger nicht abgeschreckt, insbesondere diejenigen, die daran interessiert sind, Beweise nicht für mikrobielles Leben, sondern für fortgeschrittene Zivilisationen zu finden. Jedes Mal, wenn sich herausstellt, dass ein Stern einen Planeten hat, richten die Astronomen des SETI-Instituts ihre Teleskopantennen trotzdem auf den Stern, auch wenn er nichts mit der Erde zu tun hat, nur für den Fall, dass sich ein anderer Planet in diesem System versteckt und auf einer Frequenz sendet, die wir empfangen könnten . Weitere Entdeckungen von Exoplaneten würden Wissenschaftlern mehr Gelegenheiten für diese Art von Arbeit geben, und es wird erwartet, dass neue Missionen, einschließlich Teleskope auf der Erde und im Weltraum, den Bestand in den kommenden Jahrzehnten erweitern werden.
Könnten weitere 5.000 Exoplaneten oder sogar 10.000 oder 20.000 uns der Beantwortung dieser großen existenziellen Frage näher bringen? Das hängt nicht von der Größe des Inventars oder der Ausgereiftheit unserer Instrumente ab, sondern vom Universum selbst und davon, wie verbreitet – oder nicht – das Leben ist. „Umso mehr Chancen hast du, das zu würfeln [die], desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie schließlich auf einen Planeten treffen, der Leben hat“, sagte Christiansen. Aber Wissenschaftler haben keine Ahnung, wie viele Seiten jeder Würfel hat. „Es könnte ein 100-Milliarden-seitiger Würfel sein, und es passiert buchstäblich nur einmal, und das sind wir, und wir sitzen hier wie warte, wo sind alle?” Sie sagte. „Wenn es ein millionenseitiger Würfel ist, haben Sie Ihre Chancen nicht wirklich erhöht. Aber wenn es ein 100-seitiger Würfel ist, dann hast du dir viele Chancen gegeben.“
Astronomen werden weiterhin nach weiteren Exoplaneten suchen, angetrieben von der Überzeugung, dass in einer so großen Galaxie mit so vielen Sternen und noch mehr Planeten Leben häufiger vorkommt, als die aktuellen Statistiken vermuten lassen. In einem Jahrzehnt, wenn Christiansen vermutet, dass die Exoplaneten-Gemeinschaft ihren Katalog bestätigter Funde verdoppeln wird, würfeln wir vielleicht immer noch und halten den Atem an, um zu sehen, wie es landet.