Gefunden! Potentiell erdähnlicher Planet bei Proxima Centauri ist der nächstgelegene jemals

Diese künstlerische Darstellung zeigt den Exoplaneten Proxima b, der den Roten Zwergstern Proxima Centauri umkreist. Der Doppelstern Alpha Centauri AB erscheint im Bild zwischen dem Exoplaneten und seinem Stern.

Diese künstlerische Darstellung zeigt den Exoplaneten Proxima b, der den Roten Zwergstern Proxima Centauri umkreist. Der Doppelstern Alpha Centauri AB erscheint im Bild zwischen dem Exoplaneten und seinem Stern. (Bildnachweis: ESO / M. Kornmesser)





Der sonnennächste Stern beherbergt einen Planeten, der der Erde sehr ähnlich sein könnte, berichtet eine neue Studie.

Astronomen haben eine grobe entdeckt Erdgroße außerirdische Welt um Proxima Centauri , das nur 4,2 Lichtjahre von unserem eigenen Sonnensystem entfernt liegt. Was noch aufregender ist, sagten die Mitglieder des Studienteams, ist, dass der Planet, bekannt als Proxima b, in der „bewohnbaren Zone“ des Sterns kreist – dem Entfernungsbereich, in dem flüssiges Wasser auf der Erdoberfläche stabil sein könnte.

'Wir hoffen, dass diese Ergebnisse zukünftige Generationen inspirieren, über die Sterne hinauszuschauen', sagte Hauptautor Guillem Anglada-Escude, ein Physik- und Astronomiedozent an der Queen Mary University of London, in einer Erklärung. 'Die Suche nach Leben auf Proxima b kommt als nächstes.' .' [ In Bildern: Die Entdeckung des Planeten Proxima b ]



Die Entdeckung von Proxima b ließ lange auf sich warten.

Astronomen suchen seit mehr als 15 Jahren intensiv nach Planeten rund um Proxima Centauri, mit Instrumenten wie dem Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) und dem High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), die beide auf Teleskopen des Europäische Südsternwarte in Chile.

Diese künstlerische Darstellung zeigt den Exoplaneten Proxima b, der den Roten Zwergstern Proxima Centauri umkreist. Der Doppelstern Alpha Centauri AB erscheint im Bild zwischen dem Exoplaneten und seinem Stern.(Bildnachweis: ESO / M. Kornmesser)



UVES, HARPS und ähnliche Instrumente ermöglichen es den Forschern, das leichte Wackeln in der Bewegung eines Sterns zu erkennen, das durch die Gravitationsschleppen von Planeten im Orbit verursacht wird.

Astronomen fanden bereits 2013 Hinweise auf ein solches Wackeln, aber das Signal war nicht überzeugend, sagte Anglada-Escude. Also starteten er und eine Reihe anderer Forscher eine Kampagne, um den Planeten aufzuspüren. Sie nannten diese Anstrengung die Blasser roter Punkt – eine Anspielung auf Carl Sagans berühmte Beschreibung der Erde als „blassblauer Punkt“ und die Tatsache, dass Proxima Centauri ein kleiner, dunkler Stern ist, der als Roter Zwerg bekannt ist.

Das Pale Red Dot-Team fokussierte HARPS auf Proxima Centauri jede Nacht vom 19. Januar 2016 bis zum 31. März dieses Jahres. Nachdem sie diese neuen Daten mit UVES-Beobachtungen von 2000 bis 2008 und HARPS-Beobachtungen von 2005 bis Anfang 2014 kombiniert hatten, kam das Signal eines möglichen Planeten laut und deutlich durch.



Nachdem Anglada-Escude und seine Kollegen die Beobachtungen der Helligkeit des Sterns durch mehrere andere Teleskope analysiert hatten, schlossen sie die Möglichkeit aus, dass dieses Signal durch die variable Aktivität von Proxima Centauri verursacht werden könnte.

'Die Schlussfolgerung: Wir haben einen Planeten um Proxima Centauri gefunden', sagte Anglada-Escude am Dienstag (23. August) während einer Pressekonferenz. [ Die Suche nach einer anderen Erde (Video) ]

Wie konnte Proxima b in einer Zeit, in der Astronomen Tausende von Lichtjahren von der Erde entfernt Exoplaneten finden, so lange unentdeckt bleiben?

'Die ungleichmäßige und spärliche Abtastung in Kombination mit der längerfristigen Variabilität des Sterns scheint der Grund zu sein, warum das Signal nicht eindeutig mit Daten vor 2016 und nicht mit der Gesamtmenge der gesammelten Daten bestätigt werden konnte', schreiben die Forscher in die neue Studie, die heute (24.08.) online im Zeitschrift Natur .

Die Nachricht bestätigt Gerüchte, die Anfang dieses Monats erstmals vom deutschen Magazin Der Spiegel veröffentlicht wurden.

Übrigens entdeckte das Team auch mögliche Anzeichen für einen weiteren Proxima Centauri-Planeten, der eine Umlaufzeit zwischen 60 und 500 Tagen haben würde. Aber dieses zweite Signal ist viel schwächer und könnte durch stellare Aktivität verursacht werden, sagten die Forscher.

Künstler

Künstlerische Darstellung der Oberfläche von Proxima b, einer möglicherweise erdähnlichen Welt, die den sonnennächsten Stern umkreist.(Bildnachweis: ESO / M. Kornmesser)

Eine erdähnliche Welt?

Die HARPS- und UVES-Daten zeigen, dass Proxima b etwa 1,3-mal massereicher ist als die Erde, was darauf hindeutet, dass die Exoplanet ist eine felsige Welt, sagten die Forscher. [ 6 seltsame Fakten über Planet Proxima b ]

Proxima b liegt nur 4,7 Millionen Meilen (7,5 Millionen Kilometer) von seinem Mutterstern entfernt und absolviert alle 11,2 Erdtage eine Umlaufbahn. Infolgedessen ist es wahrscheinlich, dass der Exoplanet durch die Gezeiten gesperrt ist, was bedeutet, dass er seinem Wirtsstern immer das gleiche Gesicht zeigt, genau wie der Mond der Erde nur eine Seite (die nahe Seite) zeigt.

Zum Vergleich: Die Erde umkreist etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Aber die relativ enge Umlaufbahn von Proxima b bringt es genau in die Mitte der bewohnbaren Zone, weil Rote Zwerge so viel kühler und dunkler sind als sonnenähnliche Sterne, sagten Teammitglieder. Über Proxima b ist sonst nicht viel bekannt, daher ist unklar, wie gastfreundlich der Planet für das Leben sein könnte. Tatsächlich gebe es in dieser Hinsicht Gründe, pessimistisch zu sein, bemerkte Artie Hatzes, Astronom an der Thüringer Landessternwarte in Deutschland.

Proxima Centauri feuert starke Fackeln ab, und der Planet erfährt daher eine viel höhere Dosis hochenergetischer Röntgenstrahlung als die Erde, schrieb Hatzes, der nicht Teil des Entdeckungsteams ist, in einem begleitenden 'News and Views'-Artikel in das gleiche Problem der Natur.

„Energetische Partikel, die mit den Flares verbunden sind, können die Atmosphäre erodieren oder die Entwicklung primitiver Lebensformen behindern ', schrieb Hatzes. 'Wir wissen auch nicht, ob der Exoplanet wie die Erde ein Magnetfeld hat, das ihn vor der gefährlichen Sternstrahlung abschirmen könnte.'

Aber der höhere Röntgenfluss ist kein 'Showstopper' für das Leben, sagten Anglada-Escude und seine Kollegen.

'Nichts davon schließt die Existenz einer Atmosphäre oder von [Oberflächen-]Wasser aus', sagte Co-Autor Ansgar Reiners, Professor am Institut für Astrophysik der Universität Göttingen in Deutschland, während der Pressekonferenz am Dienstag.

Wie sich Proxima Centauri in der fernen Vergangenheit verhalten hat, ist für die potenzielle Bewohnbarkeit des neu entdeckten Planeten relevanter als die aktuellen Strahlungswerte, fügte Reiners hinzu.

„Interessanter ist die Geschichte des Planeten – ob in den frühen oder jungen Jahren dieses Planeten der Stern so aktiv war und der Stern so viel hochenergetische Strahlung aussendete, dass er die Atmosphäre wegwehte und vielleicht“ haben auch das Wasser weggeblasen“, sagte er.

Andere Aspekte der Geschichte des Planeten haben ebenfalls einen Einfluss darauf, wie nass Proxima b sein kann. Wenn sich beispielsweise die fremde Welt weit vom Stern entfernt gebildet hat, dann aber nach innen gewandert ist, ist sie wahrscheinlich wasserreich; Wenn es sich in der Nähe seiner aktuellen Position bildete, begann es wahrscheinlich viel trockener, sagten die Mitglieder des Studienteams. (Aber selbst dieses letztere Szenario schließt die Existenz großer Wassermengen auf Proxima b nicht aus, betonte Anglada-Escude; Kometen- und/oder Asteroideneinschläge könnten die Substanz liefern, wie es anscheinend hier auf der Erde passiert ist, sagte er.)

Gezeitengesperrte Planeten galten einst als lebensfeindlich – auf der zum Stern gerichteten Seite zu heiß gebacken und auf der dunklen Seite eiskalt. Neuere Forschungen legen jedoch nahe, dass solche Welten tatsächlich bewohnbar sein könnten; Winde in ihrem Atmosphären könnten Wärme verteilen , zum Ausgleich von Temperaturextremen.

Und wenn Proxima b potenziell bewohnbar ist, haben Lebewesen lange Zeit, dort Fuß zu fassen: Rote Zwerge brennen Billionen von Jahren, im Gegensatz zu Sternen wie der Sonne, die nach etwa 10 Milliarden Jahren sterben.

'Proxima Centauri wird mehrere hundert oder tausendmal länger als die Sonne existieren', schrieb Hatzes in seinem Artikel 'News and Views'. 'Jedes Leben auf dem Planeten könnte sich noch entwickeln, lange nachdem unsere Sonne gestorben ist.'

Die Sonne ist 4,6 Milliarden Jahre alt. Es wird angenommen, dass Proxima Centauri etwas älter ist – vielleicht 4,9 Milliarden Jahre oder so, sagten die Mitglieder des Studienteams.

Auf der Suche nach dem Leben

Proxima b 'transit' oder überquert wahrscheinlich nicht das Gesicht seines Wirtssterns aus der Perspektive der Erde, sagten Anglada-Escude und seine Kollegen.

Diese Eigenschaft wird es schwieriger machen, Proxima b weiter zu studieren; Astronomen können viel über die Atmosphären von Exoplaneten im Transit erfahren, indem sie das Sternenlicht studieren, das sie durchdringt. (Das 8,8 Milliarden US-Dollar teure James Webb-Weltraumteleskop der NASA, das Ende 2018 starten soll, wird diese Methode verwenden, um nach möglichen Lebenszeichen in der Atmosphäre naher außerirdischer Welten zu suchen.)

Aber Proxima b ist nahe genug an der Erde, dass Wissenschaftler es bald direkt abbilden können. Tatsächlich sollte es möglich sein, den Planeten (getrennt von seinem Mutterstern) mit einem Teleskop mit einer Öffnung von 3,5 Metern aufzulösen, vorausgesetzt, das Zielfernrohr ist mit fortschrittlicher Technologie ausgestattet, z. sagte Reiner. (Für die Perspektive hat das berühmte Hubble-Weltraumteleskop der NASA eine Öffnung von 7,9 Fuß oder 2,4 m.)

'Wir sind im Moment noch ziemlich weit davon entfernt, aber die Physik erlaubt es uns', sagte er. 'Und dann kann man das vom Planeten selbst ausgehende Licht studieren, und das gibt Ihnen die Möglichkeit, spektroskopisch oder photometrisch etwas über die Atmosphäre zu erfahren, oder was immer Sie wollen.'

Eine Reise nach Proxima b?

Proxima b ist auch a Hauptziel für einen möglichen Besuch aus nächster Nähe von einer zukünftigen Raumsonde.

Im April dieses Jahres kündigten Wissenschaftler und Ingenieure das 100-Millionen-Dollar-Projekt Breakthrough Starshot an, das darauf abzielt, die Technologie zu entwickeln, die erforderlich ist, um winzige, mit Segeln ausgestattete 'Nanofahrzeuge' mit leistungsstarken Lasern auf 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Die Mitglieder des Breakthrough Starshot-Teams sagten, sie hoffen, irgendwann Flottillen solcher briefmarkengroßen Sonden nach Alpha Centauri zu starten – einem Doppelsternsystem, das etwa 4,37 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist. (Im Jahr 2012 gaben übrigens Astronomen, die HARPS-Daten analysierten, die Entdeckung einer ungefähr erdgroßen Welt um den Stern Alpha Centauri B bekannt, aber spätere Arbeiten deuteten darauf hin, dass der mutmaßliche Planet tatsächlich nicht existiert.)

Raumschiffe, die sich mit 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit bewegen, könnten die Reise nach Alpha Centauri in etwa zwei Jahrzehnten schaffen, im Gegensatz zu Tausenden von Jahren für konventionell angetriebene Sonden.

Proxima Centauri liegt nur 0,24 Lichtjahre von Alpha Centauri entfernt und wird von einigen Wissenschaftlern als Teil des letzteren Systems angesehen – daher kalibrieren die Mitglieder des Breakthrough Starshot-Teams jetzt mögliche Missionsprofile ein wenig neu.

'Mit der heutigen Ankündigung wissen wir jetzt, dass es mindestens einen Planeten gibt, der Proxima Centauri umkreist, der einige erdähnliche Eigenschaften aufweist', sagte Pete Worden, Vorsitzender der Breakthrough Prize Foundation, heute während einer Pressekonferenz.

„In den nächsten zehn Jahren werden wir hier bei der ESO und anderswo mit Experten zusammenarbeiten, um so viele Informationen wie möglich über den Planeten Proxima Centauri zu erhalten, vielleicht wie bereits erwähnt, sogar einschließlich der Frage, ob er Leben tragen könnte, bevor wir die erste Sonde der Menschheit zum Stern starten.“ ', fügte Worden hinzu. 'Wir hoffen auch, ähnliche Daten über die anderen nahen Sterne Alpha Centauri A und B zu erhalten.'

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