Gleich sieben neue Planeten haben Astronomen außerhalb des Sonnensystems entdeckt. Die sogenannten Exoplaneten kreisen um den kalten Zwergstern Trappist-1. Der Fund ist aus mehreren Gründen spektakulär: Alle sieben Planeten sind erdähnlich, haben also etwa den selben Durchmesser wie die Erde. Drei der neu entdeckten Welten sind sogar in der sogenannten "habitablen Zone" unterwegs, also auf einer Umlaufbahn, die geeignete Temperaturen für flüssiges Wasser bietet. Dort hat Leben eine Chance. Zudem gelang die Entdeckung in nur 40 Lichtjahren Entfernung, nach kosmischen Maßstäben in der Nachbarschaft der Erde. (Lesen Sie hier mehr zum aktuellen Fund.) Als lebensfreundlichster Kandidat des Sternensystems gilt Trappist-1f, der von seiner Sonne in einem matten Rot beschienen wird (bei allen gezeigten Bildern von Exoplaneten handelt es sich um künstlerische Darstellungen). Ein Jahr auf dem Planeten dauert nur neun Tage. Dafür wird immer die gleiche Seite des Planeten von der Sonne beschienen. Forscher vermuten dennoch, dass Wärme von der Tag- auf die Nachtseite transportiert werden könnte. Damit wäre der Temperaturunterschied nicht so katastrophal. Allerdings ist bislang nichts über die genaue Struktur des Planeten oder die Existenz von flüssigem Wasser bekannt.
Die Entdeckung in 40 Lichtjahren Entfernung zeigt, wie rasant die Suche nach Exoplaneten fortgeschritten ist. Die Disziplin ist noch sehr jung, 1995 gelang der Nachweis des ersten Planeten außerhalb des Sonnensystems. Dieser auf den Namen "51 Pegasi b" getaufte Himmelskörper ist alles andere als erdähnlich oder lebensfreundlich: Der heiße, jupitergroße Gasriese rast in nur vier Erdtagen einmal um seinen Stern.
Seither haben Astronomen Tausende weitere Planeten erspäht. Planeten zu entdecken, ist damit fast schon zur Routine geworden. 2950 bestätigte Exoplaneten zählt derzeit die Datenbank exoplanets.org, die von US-Universitäten betrieben wird. 2504 weitere Beobachtungen gelten als Kandidaten für Exoplaneten - diese Messungen wurden noch nicht unabhängig bestätigt. Die meisten der bislang gefundenen Himmelskörper sind sehr groß (auf der x-Achse weiter rechts) und schwer (auf der y-Achse weiter oben). Sie ähneln also dem Jupiter in unserem Sonnensystem, einem heißen Gasriesen.
2300 Entdeckungen gelangen allein dem Weltraumteleskop Kepler, das in einer Umlaufbahn um die Sonne kreist. Kepler hält nach winzigen Helligkeitsschwankungen im Sternenlicht Ausschau. Das Flackern deutet darauf hin, dass gerade ein Planet vor dem Stern vorbeirast. Aus den Änderungen der Lichtverhältnisse können Forscher weitere Schlüsse ziehen, zum Beispiel zur Größe und zur Umlaufbahn eines fernen Planeten.
Mittlerweile entdecken Astronomen auch immer kleinere und damit erdähnlichere Welten. 2014 gelang die Entdeckung des ersten erdähnlichen Planeten, der seinen Stern in einem lebensfreundlichen Abstand umkreist. Den Daten zufolge hat "Kepler-186f" einen nur etwa zehn Prozent größeren Durchmesser als die Erde.
Als weiterer heißer Kandidat für die Entdeckung von außerirdischem Leben gilt Kepler-452b. Dieser Planet umkreist seinen Stern etwa im selben Abstand wie die Erde, der Stern strahlt zudem annähernd so hell wie die Sonne. Der Exoplanet ist etwa 1,6 Mal so groß und 2 Milliarden Jahre älter wie die Erde. Die Nasa bezeichnet ihn als "älteren, größeren Cousin".
Abstand zum Stern, Dauer eines Jahres, ungefähre Größe eines Exoplaneten: All das können Wissenschaftler mit existierenden Techniken recht gut abschätzen. Doch schon die Frage, ob ein Planet felsig ist, ob er eine Atmosphäre besitzt und woraus diese besteht, lässt sich derzeit nicht zuverlässig beantworten. Genauer ginge es mit der sogenannten Doppler-Methode, bei der die Anziehungskraft abgeschätzt wird, die ein Planet auf seinen Stern ausübt. Das funktioniert aber momentan nur bei relativ hellen Sternen. Die Transit-Methode - also die Messung der Helligkeitsveränderungen - lässt sich hingegen auch bei leuchtschwachen Sonnen wie Trappist-1 anwenden.
Genauere Informationen können erst zukünftige Missionen liefern, wie das James-Webb-Weltraumteleskop, das als Nachfolger des Hubble-Teleskops gilt. Eine Ariane-Rakete soll das Observatorium im Oktober 2018 ins All befördern. Es verfügt über leistungsstarke Instrumente, die im Infrarot-Wellenlängenbereich messen. Damit wird es möglich, die Bestandteile der Atmosphäre eines Exoplaneten zu entschlüsseln, also ob die Gashülle beispielsweise Sauerstoff oder Methan enthält. Sauerstoff wäre etwa ein Hinweis auf Fotosynthese und somit ein erster "Biomarker", also ein handfestes Anzeichen für pflanzliche Aktivität. Zudem soll das Teleskop ermitteln können, ob es tatsächlich Wasser auf einem Planeten gibt.
Die europäische Weltraumagentur Esa plant mit der "Plato-Mission" (Planetary Transits and Oscillations of stars) bis zum Jahr 2024 Ähnliches. Plato könnte etwa die Lücke zwischen Transit- und Doppler-Methode schließen, also auch Dichte und Masse fremder Planeten messen. Das Teleskop soll sich auf die Erforschung erdähnlicher Planeten konzentrieren, um eine Frage zu beantworten, so die Esa: "Wie häufig sind Welten wie unsere, und sind sie geeignet für die Entwicklung von Leben?"
Im Jahr 2024 soll auch das "European Extremely Large Telescope" (E-ELT) in Chile in Betrieb gehen, ein optisches Teleskop mit einem 39 Meter großen Spiegel. Die europäische Südsternwarte (Eso) baut Europas Superauge derzeit in der Atacama-Wüste für rund 1,1 Milliarden Euro. Es soll 13 Mal so viel Licht einfangen wie die derzeit besten Observatorien und damit die Atmosphäre ferner Planeten analysieren. Forscher hoffen auf Synergie-Effekte mit dem James-Webb-Teleskop: Dieses könnte die Ziele vorsortieren, das lichtstärkere E-ELT diese dann genauer untersuchen.
Um den Titel des ersten Riesenteleskops konkurriert das europäische Projekt E-ELT mit dem ebenfalls in Chile geplanten Giant Magellan Telescope (GMT)...
... und dem auf Hawaii geplanten Thirty Meter Telescope (TMT). Alle drei Teleskope sollen Anfang bis Mitte der 2020er Jahre in Betrieb gehen und mit nie dagewesener Auflösung ins Universum blicken. Der Nachweis der ersten starken Hinweise auf außerirdisches Leben - zum Beispiel Sauerstoff in einer fremden Atmosphäre - könnte damit bereits in einigen Jahren erfolgen.