Wie Astronomen mit Finsternissen au├čerirdische Welten entdecken

Paul Sutter ist Astrophysiker an der Ohio State University und Chefwissenschaftler am COSI Science Center. Sutter führt auf AstroTouring.com wissenschaftliche Touren rund um die Welt. Sutter hat diesen Artikel zu ProfoundSpace.org's Expert Voices: Op-Ed & Insights beigetragen.

Während wir uns auf die bevorstehende totale Sonnenfinsternis vorbereiten, die am 21. August die kontinentalen Vereinigten Staaten durchqueren wird, sind die Mechanismen des Ereignisses ziemlich einfach zu erklären: Gelegentlich enden Sonne, Mond und Erde in einer geraden Linie, und wenn sie es tun, der Mond wirft seinen Schatten auf die Erde. Voila: Sonnenfinsternis!

Aus unserer Perspektive hier auf der Erdoberfläche scheint es, als ob die Scheibe des Mondes das Gesicht der Sonne bedeckt. Sie müssen in der Nähe oder in der Gesamtheit sein - wenn die Sonne vollständig bedeckt ist - um zu bemerken, dass die Sonne mit Ihren bloßen Augen verdunkelt. Doch hochentwickelte Lichtmessgeräte können leicht den geringsten Hinweis auf eine Verringerung der Sonneneinstrahlung aufnehmen, unabhängig vom Ausmaß der Sonnenfinsternis.

Jetzt spielen wir ein Spiel. Nehmen wir an, Sie haben diese scharfen Instrumente an ein Teleskop angeschlossen und ein paar Lichtjahre vom Sonnensystem entfernt. Und anstatt die Sonne-Mond-Finsternis zu beobachten, starrten Sie auf die Sonne, während sich die Erde in ihrer Umlaufbahn schlängelte. Wenn Sie alles genau richtig anordneten und lange genug anstarrten, würden Sie irgendwann sehen, wie der kleine Planet das Gesicht seiner massiven Sonne kreuzt. [Totale Sonnenfinsternis 2017: Hier sind die besten Live-Videos zu sehen]

Mit genügend Hingabe an Ihre astronomischen Aufgaben könnten Sie möglicherweise einen Helligkeitsabfall messen, wenn die Erde den Rand der Sonne betritt, und eine Rückkehr zur Normalität, während sich der Planet weiterbewegt.

Nehmen wir es auf die Spitze: Sie sind so weit weg, dass Sie nicht einmal einen winzigen Punkt sehen können, der die Erde repräsentiert. Könnten Sie den verräterischen Helligkeitsabfall noch messen? Nun, das Messen der Lichtleistung eines Sterns ist viel einfacher als die Suche nach einem unbedeutenden Fleck einer felsigen Welt, also nehme ich an, mit genügend technischem Fortschritt könnte man es erreichen.

Und stellen Sie sich folgendes vor: Was wäre, wenn wir das die ganze Zeit machen würden? Nun, wir tun es. Diese Jagd nach subtilen Finsternissen ist unsere primäre Methode, um Exoplaneten zu entdecken - Planeten außerhalb des Sonnensystems, die ihre eigenen Sternhaupter umkreisen. Natürlich bezeichnen Astronomen es nicht als "subtile Finsternismethode", sondern eher als "Transitmethode".

Mit dieser Methode können wir Exoplaneten großer und kleiner Sterne in allen Größen und Altersstufen finden. Über 4.000 Planeten und Zählen! Wir haben noch keine exakte Übereinstimmung für die Erde gefunden - aber wir sind immer näher daran, ein Spiel mit jedem neuen Planeten zu finden.

Die Versandmethode ist natürlich nicht perfekt; es beruht auf einer zufälligen Ausrichtung zwischen dem Stern, dem Exoplaneten und uns. Wenn dieser Planet nur zufällig senkrecht zu unserer Sichtlinie umkreist, haben wir kein Glück. Glücklicherweise gibt es, um es milde auszudrücken, viele Sterne da draußen, sogar in unserer nahen galaktischen Nachbarschaft, so dass genügend Zufälle auftreten, um uns eine solide Zählung unserer himmlischen Cousins ÔÇőÔÇőzu geben.

Wenn Sie also Ihre Augen auf die bevorstehende Sonnenfinsternis schmeißen, werden Sie sich vielleicht fragen, ob ein entfernter Beobachter das Ereignis auch genießt.