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Weltraum: Aliens könnten Leben auf der Erde detektieren

Verblüffen mag das Forschungsergebnis nicht. In der Studie geht es vor allem um die Validierung für zukünftige Weltraum-Missionen, die nach bewohnbaren Exoplaneten suchen sollen.



Kann es Leben auf Planeten außerhalb des Sonnensystems, sogenannten Exoplaneten, geben? Ein Forschungsteam hat dafür eine andere Perspektive eingenommen und sich gefragt, wie das Leben und die Bewohnbarkeit der Erde für Außerirdische aussehen würde, die unsere Welt als Exoplaneten betrachten. Was könnten sie aus der Ferne beobachten? Was würde ihnen zeigen, dass unser Planet bewohnt ist?

Das Ergebnis – das letztendlich zeigte, dass die Erde bewohnbar ist und Leben hervorbringen kann – dient zur Validierung der bevorstehenden Weltraummission Life (Large Interferometer for Exoplanets; großes Interferometer für Exoplaneten).

Die Mission wird aus fünf Raumsonden bestehen, die zusammen ein Interferometer im mittleren Infrarotbereich bilden. Missionsbeginn soll zwischen Ende 2026 und Anfang 2027 sein. Nach dem Start werden die Raumsonden am Lagrange-Punkt 2 (L2) platziert – also in der Nähe des Weltraumteleskops James Webb.

Life: Die Suche nach bewohnbaren Welten

Das primäre Ziel von Life werden felsige oder terrestrische Planeten sein, die in Größe und Temperatur der Erde ähnlich sind. Es sollen die thermischen Emissionen dieser Welten aufgefangen werden. Zudem ist geplant, anhand der Lichtspektren die chemische Zusammensetzung der fremden Atmosphären zu untersuchen.

Das Forschungsteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) verwendete für seine Arbeit die Daten des Erdbeobachtungssatelliten Aqua der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa. Statt die Fähigkeiten von Life mit simulierten Lichtspektren eines Exoplaneten zu testen, wurde zur Validierung der einzige Planet gewählt, auf dem es nachweislich Leben gibt.

Den Blick auf die Erde gerichtet

Das Team erstellte ein Emissionsspektrum der Erde im mittleren Infrarotbereich, das dem entspricht, was man auch aus einer großen Entfernung erkennen würde. Berge und Meere können dadurch nicht voneinander unterschieden werden.

Zunächst bildete das Team einen Mittelwert aus den Spektren. Dann überlegte die Arbeitsgruppe, wie das Ergebnis durch jahreszeitliche Schwankungen und unterschiedliche Ansichten unseres Planeten beeinflusst werden könnte.

Die Erde ist bewohnbar

Drei mögliche Perspektiven wurden berücksichtigt: zwei mit Blick auf die Pole und eine mit Blick auf den Äquator. Um saisonale Schwankungen zu berechnen, wurden die gesammelten Daten zwischen Januar und Juli 2017 genutzt.

Aus einer Entfernung von 30 Lichtjahren würden Life oder ähnliche Instrumente demnach feststellen, dass unser Planet eine warme, bewohnbare Welt ist. Zudem wären atmosphärische Gase wie Kohlendioxid, Methan und Wasser – alles Stoffe, die für das Leben wichtig sind oder von ihm erzeugt werden – in den Spektren unseres Planeten nachweisbar.

Saisonale Schwankungen können von Life jedoch nicht im Detail beobachtet werden. Das sollen erst Weltraummissionen der nächsten Generation können.

Zur Studie

Die Forschungsergebnisse wurden am 26. Februar 2024 in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht: Earth as an Exoplanet. III. Using Empirical Thermal Emission Spectra as an Input for Atmospheric Retrieval of an Earth-twin Exoplanet (Die Erde als Exoplanet. III. Empirische thermische Emissionsspektren als Input für die Bestimmung der Atmosphäre eines Erd-Zwillings-Exoplaneten).

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