4,5 Milliarden "Außerirdische Erden" können die Milchstraße bevölkern

Milliarden von erdähnlichen außerirdischen Planeten befinden sich wahrscheinlich in unserer Milchstraße, und die nächste solche Welt könnte im kosmischen Schema der Dinge nur einen Steinwurf entfernt sein, berichtet eine neue Studie.

Astronomen haben berechnet, dass 6 Prozent der etwa 75 Milliarden roten Zwerge der Galaxie - Sterne, die kleiner und dunkler sind als die eigene Erde - wahrscheinlich bewohnbare, in etwa erdgroße Planeten beherbergen. Das ergibt mindestens 4,5 Milliarden solcher "fremden Erden", von denen die nächsten nur ein paar Dutzend Lichtjahre entfernt gefunden werden könnten.

"Wir dachten, wir müssten riesige Entfernungen suchen, um einen erdähnlichen Planeten zu finden", sagte die Hauptautorin Courtney Dressing vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in einer Erklärung. "Jetzt erkennen wir, dass wahrscheinlich eine andere Erde in unserem eigenen Garten ist und darauf wartet, entdeckt zu werden."

Keplers scharfes Auge

Dressing und ihr Team analysierten Daten, die von dem erfolgreichen Kepler-Weltraumteleskop der NASA gesammelt wurden, das kontinuierlich auf mehr als 150.000 Zielsterne blickt. Kepler entdeckt außerirdische Planeten, indem er die winzigen Helligkeitseinbrüche markiert, die entstehen, wenn die Planeten aus der Perspektive des Instruments durchqueren oder das Gesicht ihrer Sterne kreuzen. [Galerie: Eine Welt der Kepler-Planeten]

Kepler hat seit seiner Markteinführung im März 2009 2.740 Exoplanetenkandidaten entdeckt. Follow-up-Beobachtungen haben bislang nur 105 dieser Möglichkeiten bestätigt, aber Missionswissenschaftler schätzen, dass mehr als 90 Prozent am Ende der Realität entsprechen werden.

In der neuen Studie analysierten Dressing und ihre Kollegen die roten Zwerge in Keplers Sichtfeld und fanden heraus, dass fast alle kleiner und kühler sind als bisher angenommen.

Diese neuen Informationen sind stark von der Suche nach erdähnlichen außerirdischen Planeten abhängig, da etwa 75 Prozent der rund 100 Milliarden Sterne der Galaxie rote Zwerge sind.

Darüber hinaus bestimmen Wissenschaftler die Größe von transitierenden Exoplaneten im Vergleich zu ihren Elternsterne, basierend darauf, wie viel von den Scheiben der Sterne die Planeten beim Transit ausbluten. Eine Reduktion der berechneten Größe eines Sterns bringt also auch die Größe eines Planeten herunter - in einigen Fällen vielleicht in das Reich der felsigen Welten mit einer soliden, potenziell lebensunterstützenden Oberfläche.

Und die Größe und Position der "bewohnbaren Zone" eines Sterns, der Entfernung, die die Existenz von flüssigem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten unterstützen könnte, hängen stark von der Helligkeit und Temperatur des Sterns ab.

Astronomen haben mehr als 800 Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems bestätigt, und die Entdeckungen halten weiter an. Wie viel wissen Sie über diese exotischen Welten?

Re-Analyse der Daten

Die Forscher stellten fest, dass 95 Kepler-Exoplanetenkandidaten rote Zwerge umkreisen. Unter Verwendung dieser Informationen und ihrer neu berechneten stellaren (und planetaren) Profile berechnete das Team, dass etwa 60 Prozent der Zwerge der Roten Zwerge wahrscheinlich kleinere Welten als Neptun besitzen.

Dressing und ihre Kollegen stellten dann fest, dass Kepler in den bewohnbaren Zonen ihrer roten Zwerge drei Exoplaneten-Kandidaten in etwa der Erdgröße entdeckt hat.

Eine dieser Welten ist Kepler-Objekt von Interesse (KOI) 1422.02. Die neu berechnete Größe dieses Kandidaten beträgt 90 Prozent der der Erde und umkreist den Stern alle 20 Tage. Wenn der Planet (und diese Eigenschaften) bestätigt werden, könnte KOI 1422.02 die erste "fremde Erde" sein, die jemals entdeckt wurde.

Die anderen beiden Kandidaten sind KOI 2626.01, ein weiterer potenzieller Erdzwilling, der 1,4 Mal größer als die Erde ist und eine 38-Tage-Umlaufbahn hat; und KOI 854.01, eine Welt, die 1,7 mal so groß ist wie die Erde mit einer Umlaufbahn von 56 Tagen.

Alle drei Kandidaten sind zwischen 300 und 600 Lichtjahre von der Erde entfernt und umkreisen Sterne mit Oberflächentemperaturen zwischen 5.700 und 5.900 Grad Fahrenheit (3.150 und 3.260 Grad Celsius). (Zum Vergleich hat die Erdsonne eine Oberflächentemperatur von etwa 10.000 Grad Fahrenheit oder 5.540 Grad Celsius.)

Milliarden von erdähnlichen Planeten

Das Team stellte außerdem fest, dass etwa 6 Prozent der roten Zwerge der Milchstraße Planeten in ihrer habitablen Zone beherbergen sollten, was bedeutet, dass mindestens 4,5 Milliarden solcher Welten in unserer Galaxie verstreut sein könnten.

"Wir wissen jetzt, wie sich bewohnbare Planeten um die häufigsten Sterne unserer Galaxie herum vermehren", sagte Co-Autor David Charbonneau, ebenfalls von CfA, in einer Erklärung. "Diese Rate bedeutet, dass es wesentlich einfacher sein wird, nach Leben außerhalb des Sonnensystems zu suchen, als wir bisher dachten." [9 Exoplaneten, die außerirdisches Leben hosten könnten]

Diese Suche könnte Früchte direkt im Hinterhof der Erde tragen, sagten Forscher.

"Nach unserer Analyse ist der nächste erdähnliche Planet wahrscheinlich innerhalb von 13 Lichtjahren, was in Bezug auf astronomische Entfernungen gleich nebenan ist", sagte Dressing gegenüber ProfoundSpace.org per E-Mail.

"Das Wissen, dass ein weiterer erdähnlicher Planet so nahe ist, ist unglaublich aufregend und verheißt Gutes für die nächste Generation von Missionen, die erdähnliche Planeten in der Nähe entdecken sollen", fügte sie hinzu. "Sobald wir in der Nähe erdähnliche Planeten finden, sind Astronomen bestrebt, sie im Detail mit dem James Webb Space Telescope zu untersuchen und haben extrem große bodengestützte Teleskope wie das Giant Magellan Telescope vorgeschlagen."

Rote Zwerge sind auch langlebiger als Sterne wie die Sonne, was darauf hindeutet, dass einige Planeten in bewohnbaren Zonen des Roten Zwerges Leben beherbergen, das viel länger ist als das auf der Erde, das vor etwa 3,8 Milliarden Jahren Wurzeln geschlagen hat.

"Wir könnten eine Erde finden, die 10 Milliarden Jahre alt ist", sagte Charbonneau.

Der nächste rote Zwerg ist Proxima Centauri, Teil des Drei-Sterne-Alpha-Centauri-Systems, das nur 4,3 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Ende letzten Jahres kündigten Astronomen die Entdeckung eines erdgroßen Planeten an, der die Alpha Centauri B des Systems umkreist, aber es ist viel zu heiß, um das Leben aufzunehmen, wie wir es kennen.

Wissenschaftler haben auch fünf Planetenkandidaten entdeckt, die den 11,9 Lichtjahre entfernten Stern Tau Ceti umkreisten. Zwei dieser potenziellen Planeten könnten sich in der bewohnbaren Zone befinden, aber sie sind mindestens 4,3- und 6,6-mal so massiv wie die Erde, sagen Wissenschaftler.

Die neue Studie wird im The Astrophysical Journal veröffentlicht.