Wie selten sind Gesteinsplaneten wie die Erde in der Galaxie auf ähnlichen Bahnen um sonnenähnliche Sterne? Die Antwort auf diese Frage erwies sich als überraschend schwierig.

Es kann eines der seltsamsten Dinge im Universum sein – wir.

Von den Tausenden von Planeten, von denen bestätigt wurde, dass sie andere Sterne umkreisen, haben wir nichts gefunden, das unserem Heimatplaneten ähnlich ist. Andere Planeten im Größenbereich der Erde? Natürlich in Scheffeln. Aber auch einen Stern wie unsere Sonne in ähnlicher Entfernung umkreisen? Bisher ist es nur ein einziges Beispiel. die unter unseren Füßen liegt.

Ein großer Teil davon dürfte die technische Schwierigkeit sein, einen Schwesterplaneten zu finden. Unsere Teleskope im Weltraum und auf der Erde finden Planeten um andere Sterne auf zwei Arten: Schwingungen und Schatten.

Die „Wobble“-Methode oder Radialgeschwindigkeit verfolgt die genaue Hin- und Herbewegung, während die umkreisenden Planeten ihren Stern auf diese Weise und dann aufgrund der Schwerkraft ziehen. Je größer der Schlepper, desto „schwerer“ ist der Planet – das heißt, desto größer ist seine Masse.

Auf der Suche nach Schatten warten Planetenjagdteleskope auf ein leichtes Eintauchen des Sternenlichts, wenn ein Planet das Gesicht seines Sterns überquert – eine Überquerung, die als „Transit“ bekannt ist. Je größer der Rückgang, desto größer der Planet.

In beiden Fällen ist es viel einfacher, große Planeten zu entdecken als kleine. Auf der Durchreise erscheinen kleine Gesteinsplaneten von der Größe der Erde besser als die sehr kleinen Sterne, die als Rote Zwerge bekannt sind. In gewisser Weise werfen sie größere Schatten, die proportional mehr vom Licht eines kleinen Sterns blockieren, wie Musikinstrumente wie NASADas TESS-Weltraumteleskop kann sie leichter finden. Ein sonnengroßer Stern wird nicht viel dunkler, wenn ein erdgroßer Planet durchquert, wodurch sein Durchgang schwieriger zu erkennen ist.

Foto von Apollo 11 Erde. Bildnachweis: NASA Johnson Space Center

Es gibt noch ein weiteres beunruhigendes Problem: die Zeit. Ein Planet, der einen von der Sonne entfernten Stern umkreist, würde für eine Umdrehung etwa 365 Tage brauchen – genau wie das „Jahr“ unseres Planeten. Aber um eine solche Umlaufbahn zu bestätigen, müsste Ihr Teleskop diesen Stern beispielsweise 365 Tage lang anstarren, um einen Transit zu erfassen – und um sicherzustellen, dass es sich wirklich um einen Planeten handelt, sollten Sie mindestens zwei oder drei davon sehen . Kreuzungssignale.

All diese Schwierigkeiten haben dazu geführt, dass solche Planeten für die heutigen Werkzeuge unerreichbar sind. Wir haben viele kleine Gesteinsplaneten gefunden, aber fast alle umkreisen rote Zwergsterne.

In unserer Galaxie sind rote Zwerge häufiger als große gelbe Sterne wie unsere Sonne. Dies lässt noch Platz für Milliarden sonnenähnlicher Sterne und möglicherweise eine große Anzahl bewohnbarer Welten von der Größe der Erde, die sie umkreist.

Oder vielleicht nicht.

Selten oder schwierig?

Die scheinbare Verrücktheit unseres Heimsystems ist nicht bodenständig. Unsere eigene Anordnung – kleine, felsige Welten in den nächsten Umlaufbahnen, große Gasriesen weiter entfernt – ist auch etwas, das wir in fast Parallelen anderswo noch entdecken müssen. Es ist unklar, ob dies daran liegt, dass sie wirklich selten sind oder weil sie so schwer zu entdecken sind.

der Jupiter Alle 12 Jahre braucht man eine Reise um die Sonne. Aber Planeten vom Jupiter-Typ in langen Umlaufbahnen sind um andere Sterne relativ selten, und das könnte eine Rolle spielen. Theoretiker sagen, dass Jupiter im wahrsten Sinne des Wortes den Weg für die Erde geebnet hat, um eine bewohnbare Welt zu werden. Die starke Gravitation des Riesenplaneten hätte winzige Gesteinsbrocken zertrümmert, die sonst auf die Erde geschmettert worden wären, und sie sterilisiert, so wie das Leben noch in den Kinderschuhen steckte.

„Die Planetensysteme, die wir finden, sind nicht wie unser eigenes Sonnensystem“, sagte Jesse Christiansen, ein Forscher am NASA-Institut für Exoplanet-Wissenschaft. „Ist es wichtig, dass unser Sonnensystem anders ist? Wir wissen es noch nicht.“

Christiansen, der studiert extrasolarer Planet Demographie glaubt sie nicht, dass „Erde“ selten sein wird, sagt aber, dass die wissenschaftliche Literatur zu dieser Frage „überall verstreut“ sei.

Wissenschaftler sagen uns, dass mehr Daten benötigt werden, um die Häufigkeit erdähnlicher Planeten in Bezug auf Größe und Bedingungen zu bestimmen.

Zukünftige Weltraumteleskope könnten die Atmosphären entfernter, felsiger Welten auf Anzeichen von Sauerstoff, Methan oder Kohlendioxid untersuchen – also eine Atmosphäre, die an die Heimat erinnert.

Vorerst tappen wir noch im Dunkeln. Erdähnliche Planeten um sonnenähnliche Sterne können reichlich vorhanden sein. Oder sie könnten die echten außerirdischen Kugeln der Galaxie sein.