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Exoplaneten Die Sonnen gehen jeden Tag anders unter

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Ein Planet umkreist zwei Sterne – das kommt in der Science-Fiction oft vor. Tatooine aus „Star Wars“ ist so ein Fall. Inzwischen sind echte Exoplaneten dieser Art entdeckt worden. Ihre Sterne setzen ihnen zu, aber vielleicht nicht schlimm genug, um Leben zu verhindern.

So könnte der Planet Kepler-16b aussehen, der zwei kleine Sterne umkreist. Foto: Nasa/JPL-Caltech/T. Pyle
So könnte der Planet Kepler-16b aussehen, der zwei kleine Sterne umkreist. Foto: Nasa/JPL-Caltech/T. Pyle

Stuttgart - Tatooine ist kein Planet für einen unternehmungslustigen Burschen wie Luke Skywalker. Er will auf die Akademie, aber sein Onkel, der ihn aufzieht, braucht ihn für die Ernte. Landwirtschaft ist auf einem Wüstenplaneten wie Tatooine harte Arbeit. Im Film „Krieg der Sterne“ tritt Luke nach einer Diskussion mit seinem Onkel aus dessen Haus und beobachtet den Untergang der beiden Sonnen Tatoo I und Tatoo II, um die sein Heimatplanet kreist (zu sehen etwa in diesem kurzen Nasa-Video). Es ist der Abend bevor er den Jedi-Ritter Obi-Wan Kenobi trifft und unerwartete Abenteuer beginnen.

Die Szene lässt nicht erahnen, welchen physikalischen Kräften ein Planet unterworfen ist, der um zwei Sterne kreist. Bei nur einem Stern ist die Gleichung vergleichsweise einfach: Ein Planet bewegt sich so schnell, dass sich Fliehkraft und Schwerkraft die Waage halten. Aber zwei Gravitationsfelder machen die Lage komplex. Manche Theoretiker hätten daher daran gezweifelt, dass es in der Nähe von Doppelsternen stabile Umlaufbahnen geben könne, berichtet Laurance Doyle mit seinem Kollegen William Welsh im Magazin „Spektrum der Wissenschaft“. Der US-Amerikaner Doyle hat in den 80er Jahren an der Universität Heidelberg promoviert und arbeitet heute am SETI-Institut, das nach außerirdischem Leben sucht.

Doyle und seine Kollegen haben vor drei Jahren in rund 200 Lichtjahren Entfernung einen solchen Planeten gefunden: Kepler-16b kreist um einen kleinen roten und einen etwas größeren orangefarbenen Stern. Er ist etwa dreimal so weit von den beiden Sternen entfernt wie die Sterne voneinander. Diese Entfernung gilt als Minimum für eine stabile Umlaufbahn. Im Sonnensystem würde das der Bahn des heißen Planeten Venus entsprechen. Weil die beiden Kepler-16-Sterne schwächer sind als die Sonne, wird es auf Kepler-16b allerdings nicht zu warm: Dieser Exoplanet ist in der habitablen Zone, in der Wasser auf seiner Oberfläche möglich wäre.

Eine Atmosphäre federt manches Extrem ab

In einem Vortrag am SETI-Institut, den man online sehen kann, erläutert Doyle, dass solche zirkumbinären Planeten zwar schwer zu finden seien. Doch wenn man einen habe, könne man ihn ziemlich gut vermessen. Kepler-16b ist deutlich größer als die Erde und kein fester Gesteinsplanet, sondern vielmehr als Glasplanet mit einem festen Kern. In der Kurzgeschichten-Sammlung „A Kepler’s Dozen: Thirteen Stories About Distant Worlds That Really Exist“ spielt die entsprechende Geschichte daher auch nicht auf Kepler-16b, sondern auch einem Mond dieses Planeten – so wie Pandora aus dem Kinofilm „Avatar“ der Mond eines Planeten ist, der um Alpha Centauri A kreist.

Ob ein Mond bessere Lebensbedingungen böte als der zirkumbinäre Planet selbst, wird theoretisch untersucht. Klar ist vor allem, dass sich das Leben auf einem Mond deutlich von dem auf einem Planeten unterscheiden würde, berichtet etwa René Heller vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam.

Auf Kepler-16b kann man jeden Tag einen anderen Sonnenuntergang sehen. Mal geht die orange Sonne, die etwa so groß am Himmel steht wie die Sonne am irdischen Firmament, als erste unter, mal die kleinere rote. Manchmal verdeckt der eine Stern auch den anderen und erzeugt einen farbigen Schatten. Die beiden Sterne wären nie mehr als 16 Grad auseinander. Allein durch die wechselnde Entfernung der beiden Sterne dürfte die Durchschnittstemperatur auf Kepler-16b um 30 Grad schwanken. Aber eine Atmosphäre, erklärt Doyle in seinem Vortrag, dämpfe die Ausschläge nach oben und unten. Die Erde kühle nachts ja auch nicht aus. Aber die Jahreszeiten dürften anderen Regeln folgen als auf der Erde, wo sie auf die Neigung der Erdachse zurückgehen. Die Neigung von Kepler-16b sei allerdings noch nicht bekannt, schreibt Doyle in einer E-Mail, daher könne man diesen Einfluss noch nicht ermessen.

Sollte sich auf einem solchen Planeten intelligentes Leben entwickelt haben, so hätten dessen Bewohner ein Problem, auf das Laurance Doyle hinweist: Sie könnten ihre Uhren nicht einfach nach der Sonne stellen.