Neue Studie

Neues Nasa-Weltraumteleskop kann fremde Zivilisationen anhand von Luftverschmutzung aufspüren

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Vor allem die Planeten, die den Stern Trappist-1 umkreisen, interessieren die Forschenden. Eine Studie zeigt: Das neue Nasa-Weltraumteleskop „James Webb“ könnte in der Atmosphäre der Planeten Technosignaturen nachweisen – falls sie vorhanden sind. (Symbolbild)
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Forschende haben große Erwartungen an das „James Webb“-Weltraumteleskop. Es könnte in der Lage sein, Planeten mit fremden Zivilisationen zu erkennen.

Washington D.C. – Das „James Webb“-Weltraumteleskop (JWST) von Nasa und Esa ist Ende vergangenen Jahres ins Weltall gestartet, seine ersten wissenschaftlichen Aufnahmen sollen Mitte Juli veröffentlicht werden. Von dem neuen Teleskop erwarten sich Forschende eine ganze Menge. Es soll mit noch nie dagewesenen Aufnahmen aus dem Universum die Astronomie umkrempeln. Zuerst soll das zehn Milliarden US-Dollar teure Weltraumteleskop, an dem auch die europäische Weltraumorganisation Esa beteiligt ist, den Blick auf zwei Super-Erden werfen und Forschenden die Möglichkeit geben, mehr über die Vergangenheit und die Entwicklung unserer Erde zu erfahren.

Doch „Webb“ kann noch viel mehr. Das Weltraumteleskop ist in der Lage, Planeten, die ferne Sterne umkreisen, direkt abzubilden – und könnte es damit auch möglich machen, Anzeichen von Leben auf diesen Exoplaneten zu entdecken. Die Suche nach Leben im Universum findet derzeit vor allem innerhalb des Sonnensystems statt. Der Mars wird von zahlreichen Raumsonden und Rovern nach Spuren früheren Lebens hin erforscht und der Fund von Phosphin-Spuren in der Atmosphäre der Venus sorgte vor einiger Zeit für Spekulationen darüber, ob es in der Venus-Atmosphäre mikrobiotisches Leben geben könnte.

Blick in die Tiefen des Universums – So sieht „Hubble“ das Weltall

Der Blasennebel (NGC 7635) im Sternbild Kassiopeia ist ein Emissionsnebel in etwa 7100 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Seine Blasen-Form entsteht durch den Sternwind eines Sterns, der gerade große Mengen an Gas ausstößt. Die Gase stoßen auf eine riesige Molekülwolke, die sich in dieser Region befindet – eine Stoßwelle entsteht, die die äußere Hülle der Gasblase bildet.
Der Blasennebel (NGC 7635) im Sternbild Kassiopeia ist ein Emissionsnebel in etwa 7100 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Seine Blasen-Form entsteht durch den Sternwind eines Sterns, der gerade große Mengen an Gas ausstößt. Die Gase stoßen auf eine riesige Molekülwolke, die sich in dieser Region befindet – eine Stoßwelle entsteht, die die äußere Hülle der Gasblase bildet. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Dieses Aufnahme des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigt den offenen Sternhaufen Trumpler 14 (auch Collinder 230) im Sternbild „Kiel des Schiffs“. Der Sternhaufen befindet sich etwa 9000 Lichtjahre entfernt im Carinanebel. Er ist einer der jüngeren Sternhaufen der Milchstraße und nur etwa 300.000 bis 500.000 Jahre alt. Trumpler 14 beherbert etwa 2000 junge Sterne, unter anderem einen der hellsten Sterne der Milchstraße.
Dieses Aufnahme des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigt den offenen Sternhaufen Trumpler 14 (auch Collinder 230) im Sternbild „Kiel des Schiffs“. Der Sternhaufen befindet sich etwa 9000 Lichtjahre entfernt im Carinanebel. Er ist einer der jüngeren Sternhaufen der Milchstraße und nur etwa 300.000 bis 500.000 Jahre alt. Trumpler 14 beherbert etwa 2000 junge Sterne, unter anderem einen der hellsten Sterne der Milchstraße. © NASA, ESA, and J. Maíz Apellániz (Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain); Acknowledgment: N. Smith (University of Arizona)
Die „Säulen der Schöpfung“ sind eines der berühmtesten „Hubble“-Bilder überhaupt. Hier blickt das Nasa-Weltraumteleskop auf eine kleine Region des Adler-Nebels (M16), es handelt sich um ein Sternenentstehungsgebiet etwa 6500 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Die „Säulen der Schöpfung“ sind eines der berühmtesten „Hubble“-Bilder überhaupt. Hier blickt das Nasa-Weltraumteleskop auf eine kleine Region des Adler-Nebels (M16), es handelt sich um ein Sternenentstehungsgebiet etwa 6500 Lichtjahre von der Erde entfernt. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Die Spiralgalaxie M83 (südliche Feuerradgalaxie) ist ein beliebtes Ziel für Amateurastronomen. Sie befindet sich 15 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange und ist am Himmel auf der südlichen Erdhalbkugel eine der hellsten Spiralgalaxien. In der „Hubble“-Aufnahme sind tausende Sternenhaufen, hunderttausende einzelne Sterne und Überbleibsel von Sternentoden (Supernovae) zu sehen.
Die Spiralgalaxie M83 (südliche Feuerradgalaxie) ist ein beliebtes Ziel für Amateurastronomen. Sie befindet sich 15 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange und ist am Himmel auf der südlichen Erdhalbkugel eine der hellsten Spiralgalaxien. In der „Hubble“-Aufnahme sind tausende Sternenhaufen, hunderttausende einzelne Sterne und Überbleibsel von Sternentoden (Supernovae) zu sehen. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Acknowledgement: W. Blair (STScI/Johns Hopkins University) and R. O‘Connell (University of Virginia)
Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern.
Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern. © NASA, ESA, C.R. O‘Dell (Vanderbilt University), and D. Thompson (Large Binocular Telescope Observatory)
Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden.
Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden. © NASA, ESA, S. Baum and C. O‘Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden.
Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist.
Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; Acknowledgment: M. Crockett and S. Kaviraj (Oxford University, UK), R. O‘Connell (University of Virginia), B. Whitmore (STScI), and the WFC3 Scientific Oversight Committee
Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion.
Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion. © NASA, ESA, R. O‘Connell (University of Virginia), F. Paresce (National Institute for Astrophysics, Bologna, Italy), E. Young (Universities Space Research Association/Ames Research Center), the WFC3 Science Oversight Committee, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Pflanzliches Leben auf Exoplaneten könnte im Infrarotbereich entdeckt werden

Ob es auf einem Planeten pflanzliches Leben – gemeint sind Pflanzen, die Energie durch Fotosynthese gewinnen – gibt, könnte man im Infrarotbereich feststellen, berichtet das Portal SciTechDaily unter Berufung auf Fachleute. Chlorophyll absorbiere zwar sichtbares Licht, leuchte aber im Infrarotbereich hell – bei Planeten könne man dann einen deutlichen „roten Rand“ erkennen. Eine Aufnahme, auf dem ein Exoplanet nur ein Pixel groß sei, könne genug Informationen beinhalten, um zu verraten, ob es dort biologisches Leben gibt, heißt es weiter.

Weltall: „James Webb“-Weltraumteleskop von Nasa und Esa könnte fremde Zivilisationen aufspüren

Da stellt sich die Frage, ob man mit dem „James Webb“-Weltraumteleskop von Nasa und Esa nicht auch nach menschlichem Leben – also fremden Zivilisationen – auf Exoplaneten suchen könnte. Eine Studie, die ein Forschungsteam um den Astrobiologen Jacob Haqq-Misra im Fachblatt Planetary Science Journal veröffentlicht hat, geht der Sache auf den Grund. Die Forschenden gehen darin davon aus, dass die Anwesenheit von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) in der Atmosphäre ein direkter Hinweis auf die Anwesenheit von Technologie und Industrialisierung auf dem Planeten ist.

In ihrer Studie kommen die Forschenden zu dem Schluss, dass das neue Weltraumteleskop unter bestimmten Umständen FCKW in der Atmosphäre eines Exoplaneten aufspüren könnte. Dazu darf jedoch der Stern, den der Planet umkreist, nicht zu hell sein – sonst würde das Signal in dem Licht untergehen. Den größten Erfolg verspricht sich das Forschungsteam bei Sternen der M-Klasse – weniger hellen roten Zwergen. Als Beispiel dient den Forschenden der Stern Trappist-1, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist und in dessen Umlaufbahn gleich mehrere etwa erd-große Exoplaneten entdeckt wurden – einige von ihnen in der sogenannten „bewohnbaren Zone“. Trappist-1 und seine Planeten stehen bereits auf der Liste der Exoplaneten, die „Webb“ untersuchen wird. Das Weltraumteleskop sei in der Lage, auf diesen Planeten FCKW zu erspähen, wenn es existiert, stellen die Forschenden in ihrer Studie fest.

„Webb“-Teleskop soll herausfinden: Gibt es auf einem Planeten um Trappist-1 Leben?

Umgekehrt wäre das jedoch nicht möglich: Würde sich das Weltraumteleskop in einer Umlaufbahn um einen der Trappist-Planeten befinden, könnte es auf der Erde keine Fluorchlorkohlenwasserstoffe in der Atmosphäre aufspüren – die Sonne ist dafür zu groß und zu hell, konstatieren die Forschenden in ihrer Studie.

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Trotz dieser Einschränkung gibt sich das Forschungsteam optimistisch: „In dieser Studie haben wir gezeigt, dass die Menschheit mit dem Start von JWST möglicherweise kurz vor einem wichtigen Meilenstein in der SETI (search for extraterrestrial intelligence, also Suche nach außerirdischer Intelligenz, Anm. d. Red.) steht: einem Meilenstein, an dem wir in der Lage sind, von nahen Sternen nicht nur leistungsstarke, absichtliche, vorübergehende und stark gerichtete Übertragungen wie unsere eigenen aufzuspüren, sondern auch konsistente, passive Technosignaturen mit der gleichen Stärke wie unsere eigenen.“ (tab)

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