Die Möglichkeit, dass es auf einem fernen Planeten Leben gibt, rückt immer weiter in die Ferne.

Im April behauptete ein Wissenschaftlerteam der Universität Cambridge, dass ein Planet, der einen fernen Stern umkreist , Leben beherbergen könnte . Die Ankündigung löste unter Astronomen eine heftige Debatte aus; viele Skeptiker argumentierten, die Beweise seien zu zweideutig.

Nun hat ein von der NASA geleitetes Team eine neue Beobachtungsreihe des 124 Lichtjahre von der Erde entfernten Planeten K2-18b durchgeführt. Diesmal liegt ihnen ein klareres Bild des Planeten vor und sie konnten das Vorhandensein von Wasser bestätigen, möglicherweise sogar in Form eines flüssigen Ozeans.

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Die neuen Beobachtungen konnten jedoch die Existenz von Leben nicht bestätigen. In der ursprünglichen Studie hatte das Cambridge-Team vermutet, dass die Atmosphäre von K2-18b ein Gas enthält, das nur lebende Organismen auf der Erde produzieren. Die NASA-Studie lieferte jedoch keine überzeugenden Beweise für die Existenz dieses Gases.

Darüber hinaus behauptet das NASA-Team, dass das Gas, selbst wenn es auf K2-18b vorhanden wäre, durch einfache chemische Prozesse entstanden sein könnte. Was einst wie ein vielversprechender Hinweis auf Leben, eine Biosignatur, aussah, könnte sich als bloße Fata Morgana erweisen.

„ Eine wichtige Erkenntnis ist, dass Biosignaturen schwierig sein werden, unabhängig davon, um welche Art von Planeten es sich handelt “, erklärte Jacob Bean, ein Astronom an der Universität von Chicago, der nicht an der Studie beteiligt war.

Das NASA-Team veröffentlichte in Zusammenarbeit mit dem Gruppenleiter aus Cambridge letzte Woche seine neuen Ergebnisse online. Die Wissenschaftler reichten die Studie zur Veröffentlichung bei einer wissenschaftlichen Zeitschrift ein.

Planeten, die andere Sterne umkreisen, sind so dunkel, dass Astronomen Hinweise auf sie entschlüsseln müssen – beispielsweise indem sie beobachten, wie sie das Licht ihres Sterns blockieren, wenn sie vor ihm vorbeiziehen.

Frühe Untersuchungen dieser Exoplaneten ergaben, dass viele größer als die Erde, aber kleiner als die Riesenplaneten in unserem äußeren Sonnensystem sind. Da es keine eindeutigen Analogien zu bekannten Fällen gibt, fällt es Forschern schwer, sich diese einzigartigen Exoplaneten vorzustellen. Bestehen sie aus Gas oder sind sie vielleicht Gesteinswelten mit flüssigen Ozeanen?

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Ab 2022 können Astronomen ein leistungsstarkes neues Instrument, das James Webb-Weltraumteleskop, nutzen, um diese fernen Welten zu beobachten. In den Jahren 2023 und 2024 gelang einem Forscherteam unter der Leitung von Nikku Madhusudhan von der Universität Cambridge zwei Beobachtungen des Exoplaneten K2-18b.

Mit dem Weltraumteleskop konnten die Forscher das Licht der Sonne von K2-18b auf ihrem Weg durch die Atmosphäre des Exoplaneten einfangen. Moleküle in der Atmosphäre absorbierten bestimmte Wellenlängen und verursachten dadurch subtile Veränderungen im Sternenlicht.

Im April sagten Madhusudhan und seine Kollegen, dass einige dieser Veränderungen wahrscheinlich durch ein Gas namens Dimethylsulfid oder DMS verursacht wurden.

Die Erde besitzt DMS in ihrer Atmosphäre, doch nur lebende Organismen wie Seetang produzieren es hier. Das Cambridge-Team sagte, K2-18b könnte auch einen Ozean voller Leben besitzen, der die Atmosphäre mit DMS füllt.

In drei separaten Analysen widerlegten andere Forscher diese Behauptung umgehend. Sie argumentierten, dass ein DMS-ähnliches Signal ein irrelevantes Element oder vielleicht ein anderes Molekül gewesen sein könnte, das keinen Einfluss auf die Existenz von Leben hat.

Alle an der Debatte Beteiligten waren sich einig, dass weitere Beobachtungen von K2-18b nützlich wären. Sollte DMS tatsächlich in der Atmosphäre vorhanden sein, könnte sein Signal durch weitere Daten verstärkt werden.

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Und diese Daten waren auf dem Weg. Im Jahr 2024 nutzte ein Team unter der Leitung von Renyu Hu vom Jet Propulsion Laboratory der NASA das Weltraumteleskop, um vier Beobachtungen von K2-18b durchzuführen, als dieser vor seinem Stern vorbeizog.

Anschließend analysierten die Forscher die Ergebnisse, um die chemische Zusammensetzung des Exoplaneten zu bestimmen. In den letzten Wochen arbeiteten sie mit Madhusudhan zusammen, um alle bisherigen Beobachtungen von K2-18b zu analysieren und ein noch klareres Bild zu erhalten.

In einem Interview sagte Hu, dass einige Aspekte von K2-18b klarer würden. „Wir können nun schlüssig feststellen, dass der Planet nicht nur Methan, sondern auch Kohlendioxid in seiner Atmosphäre hat“, bemerkte er.

Darüber hinaus zeigen Beobachtungen, dass bis zur Hälfte der Masse des Exoplaneten aus Wasser besteht. „Es ist eine sehr wasserreiche Welt“, sagte Hu.

Hu und seine Kollegen wissen nicht genau, welche Form dieses Wasser annimmt. Ein Teil davon könnte als Eis in einem felsigen Kern vorliegen. Andere könnten sich in Form eines flüssigen Ozeans über die Oberfläche kräuseln. Trotz dieser Unsicherheit sagte Bean, die neue Arbeit mache K2-18b zu einem „aufregenden Planeten“, der „zum ersten Mal die Tür zur Erforschung einer Umgebung mit flüssigem Wasser außerhalb unseres Sonnensystems öffnet“.

Die neue Studie dürfte jedoch diejenigen enttäuschen, die auf außerirdisches Leben auf K2-18b gehofft hatten. „Unsere Arbeit liefert keine schlüssigen Beweise für die Existenz von DMS“, sagte Hu. „Wir glauben nicht, dass wir einen Nachweis haben.“

Es ist immer noch möglich, dass K2-18b DMS enthält, aber die Konzentration wäre zu niedrig, um eindeutig nachgewiesen zu werden. Hu und seine Kollegen haben der Debatte über DMS und Außerirdische eine neue Wendung gegeben. Auf einem Planeten wie K2-18b, argumentieren sie, sei DMS keine zuverlässige Biosignatur.

Die neuen Beobachtungen zeigen, dass sich die Atmosphäre von K2-18b grundlegend von der der Erde unterscheidet. Um zu untersuchen, wie die chemischen Bestandteile des Exoplaneten miteinander reagieren, erstellten Hu und seine Kollegen ein Computermodell der Atmosphäre. In ihrem Modell akkumulierte der Planet ein Reservoir an DMS. Der Exoplanet benötigte weder Algen noch andere Organismen zur Produktion des Gases.

„Selbst wenn es da wäre“, sagte Bean mit Blick auf das DMS, „würde das nicht automatisch bedeuten, dass es Leben gibt.“

Hu blieb optimistisch, dass das Weltraumteleskop weitere Details über Exoplaneten enthüllen und sogar mögliche Lebenszeichen entdecken könne. Doch zunächst, so warnte er, müssten die Wissenschaftler ihre aktuellen Beobachtungen interpretieren, um zu verstehen, wie unterschiedlich Exoplaneten und die Erde sein können.

„Es ist komplizierter“, sagte er. „Aber es ist potenziell erreichbar.“ ca. 2025 The New York Times Company.

Von Carl Zimmer, The New York Times.