Auf der Suche nach einer neuen Erde

rc3-Vorspann Musik

Herald: Klimawandel, Überbevölkerung,
staatliche Überwachung, Pandemien,

kritische kriegerische Auseinandersetzung.
Ahnt ihr, um welchen Planeten es geht? Die

letzte Botschaft, die über das Arecibo-
Observatorium von Außerirdischen reinkam,

war in etwa... Man möge doch bitte von der
Besiedlung anderer Planeten absehen,

solange man nicht einmal mit dem eigenen
klarkommt. Dank des Talks von Knud Henke,

er ist Sternenfreund, Hobbyastronom und
Mitarbeiter der Sternwarte Lübeck, werden

wir zumindest erfahren, wie wir
Exoplaneten entdecken können. Zumindest

träumen von einer besseren Welt ist ja
wohl noch erlaubt. Virtuelle Bühne jetzt

frei für den erklärten Sternen und Freund
Knud Henke! Applaudiert

Henkel: Ja, danke für das Intro, ich bin
Knud, genau und habe mir ein Hobby

ausgesucht, die Astronomie und Astro
Fotografie. Ich habe immer das den

Kopfhörer runtergenommen. Ihr müsst bitte
winken, wenn ich reinkommen soll, ist ein

sehr breites Feld. Wir haben verschiedene
Themen zusammengestellt, die wir jetzt in

einer kleinen Vortragsreihe heute Abend
und Mittwoch Abend mit euch teilen wollen.

Ich habe mir das Feld der extra solaren
Planeten genommen, also fremde Welten, die

um andere Sterne kreisen. Und warum
beschäftigen wir uns damit? Naja, das eine

wie angekündigt kann der nahende
Weltuntergang sein. Sei es, dass ein

Meteorit hier einschlägt oder dass wir
Menschen mit unserer eigenen Kraft es

selber schaffen, uns die Lebensgrundlage
zu nehmen. Klimawandel,

Ressourcenverschwendung, Kriege und so
weiter deuten darauf hin, dass wir darin

ganz gut sind. So wie hier links zu sehen
im ehemaligen Syrien. Eigentlich mal ein

sehr freudiger Staat. Jetzt kann man schön
den Stern beobachten. Oder es ist die

Lust, etwas Neues zu entdecken. Und das
ist das, was viele Wissenschaftler treibt

und was immer es bei euch ist. Ich hoffe,
ich habe die Chance, in den nächsten

halben Stunde ein paar Einblicke zu geben
zu dem Thema Exoplaneten und wie der Stand

der Forschung momentan ist. Zum Ablauf:
Wir gehen kurz darauf ein, was sind

Exoplaneten eigentlich? Dann, wie
detektiert man sie? Da greifen wir uns nur

zwei Methoden aus. Es gibt deutlich mehr.
Dafür reicht die Zeit aber nicht. Dann die

Frage, Können wir dort leben? Und was sind
so die nächsten Schritte in der

Wissenschaft? Wir versuchen diesem
Geheimnis einer neuen Erde etwas näher zu

kommen und der Frage, ob es sich lohnt,
den langen Weg dorthin auf sich zu nehmen.

Fangen wir an mit dem Planeten. Was ist
eigentlich ein Planet? Und da gibt es eine

Definition, die kommt von 2006 und die
Älteren unter euch erinnern sich

vielleicht noch. Das war der Moment, an
dem dem kleinen Pluto seinen Planeten

Status aberkannt wurde. Da gibt es die
Internationale Astronomische Union und die

hat Kriterien aufgestellt, was ein Planet
ist. Und ein Planet ist erst mal ein

Himmelskörper, der sich auf einer Bahn um
die Sonne befindet, der über eine

ausreichende Masse verfügt. Dass er eine
runde Hydrostatisch im Gleichgewicht

befindliche Form annimmt, also nicht
irgendwie eckig geformt ist wie die

meisten Asteroiden oder auch Zwerg
Planeten. Die Umlaufbahn muss er bereinigt

haben. Das heißt, auf dem Weg, wo er sich
um die Sonne dreht, dürfen keinerlei

Materien oder größere Klumpen mehr übrig
sein. Und das ist zum Beispiel der Grund,

weshalb Pluto rausgefallen ist aus dieser
Betrachtung. Und so was würde natürlich

auch auf den Mond aufzupassen, der zum
Beispiel um unsere Erde kreist oder auch

Jupiter, Saturn haben alles deutlich mehr
Monde als die Erde. Und deshalb die

Definition. Es darf kein Mond sein. Aber
was sind Exoplaneten? Nun, das ist im

Prinzip total simpel. Wir tauschen die
Sonne aus durch einen anderen Stern und

Exoplaneten ist die Kurzform von Extra und
Solar, Extra aus dem Griechischen

außerhalb Solar des Einflusses der Sonne
heißt so viel wo Exoplaneten umkreisen

andere Sternensysteme und machen das in
der Regel auch auf einer definierten

Umlaufbahn. Und dort können wir versuchen,
ihnen nachzuspüren. Auf die nächsten

Folien haben wir häufiger mal auch
Beispiele drin. Deshalb vielleicht die

Kurz zur Benennung des Ganzen. Die heißen
nicht, keine Ahnung, Saturn und Pluto oder

Mars, sondern die setzen sich zusammen aus
ihrem Hauptsternensystem, der einen bisher

gegebenen Namen hat. Und da hängt man
einfach Kleinbuchstaben an. Das fängt an

mit B, das dann folgt CDEFG und so weiter.
Entsprechend der Reihenfolge ihrer

Entdeckung. Das heißt, wenn ich jetzt von
außerhalb käme und unser Sonnensystem

nähme und unsere Sonne heißt Sonne, dann
hätte ich Sonne b, Sonne c Sonne d. Das

wäre dann unsere Erde. Sonne E. Das wäre
der Mars und so weiter und so fort. So

sind also Exoplaneten benannt und im Laufe
der Zeit werdet ihr feststellen oder auch

sehen, man fängt an mit einem Planet, dann
wird ein weiterer gefunden und so weiter

und so fort. Das hat alles seine Gründe
und auf die gehen wir im Weiteren ein. So

wie findet man nun Exoplaneten? Wie
gesagt, es gibt mehrere Möglichkeiten. Die

schönste ist natürlich. Wir gucken einfach
drauf. Und sehen direkt den Exoplaneten,

wie um einen fremden Stern guckt und hier
haben wir mal ein Bild der Sonne vom

Funktionsprinzip her. Hier seht ihr ein
Satellitenbild in der Mitte ist die Sonne

und da habe ich so eine Art Kelle in der
Mitte. Das kann man sich vorstellen wie so

eine Polizeikette. Die hält man jetzt
direkt über die Sonne und damit ist die

Sonne abgedunkelt. Das heißt, das Licht
fällt nicht mehr auf den Kamera. Chip und

damit mache ich drumherum alles das
sichtbar, was sich hier gerade befindet.

Und das, was man hier sieht, ist von 2013
der Satellitenaufnahmen. Wo man einen

Asteroiden sieht, der einmal sich der
Sonne nähert und wieder rausgeht. Auf dem

Wege hat man tatsächlich schon zigtausende
von Satelliten entdeckt, die um die Sonne

kreisen als Asteroiden. Und man sieht die
Venus hier entsprechend auch dargestellt.

So, das gleiche können wir auch machen bei
anderen Sternen. Und hier mal zwei

Beispiele: Einer von links ist vom Haupt
B. Das ist ein Stern vom Haut und B war

eine ganz groß gefeierte Entdeckung.
Leider hat sich letztes Jahr

herausgestellt, dass es Fehlalarm, das ist
gar kein Planet. Ich habe es trotzdem

reingenommen, weil es damals eine ganz
große Meldung war. Es sind tatsächlich

zwei Gaswolken, die zusammengestoßen sind
und jetzt um das Zentrum ihres Sterns

wandern. Und rechts daneben seht ihr HR
8799. Es ist ja auch bekannt als V 342

Picardie, das das 430 Lichtjahre
entfernter 60 Millionen Jahre alter Stern.

Und der hat tatsächlich vier Exoplaneten,
die momentan bekannt sind und man hat sie

von außen nach innen entdeckt. Das heißt,
der Äußere, der hier oben links ist, ist

tatsächlich HR81799B. oben rechts folgt
C. Dann der unten rechts steht, ist der D

und der ganz nah dran ist, ist der E
Planet. Und das ist eine Aufnahme, die vom

Kap Konservatorium gemacht wurde. Nach
demselben Prinzip, wie ich das eben

erzählt hatte von der Satelliten Aufnahme
unserer Sonne. Ja, das Problem, was wir

hier haben, ist vor allen Dingen bei den
direkten Aufnahmen. Die Sonne ist extrem

hell im Vergleich zu ihrem Planeten. Wenn
ich z. B. unser Sonnensystem nehme,

dann ist die Sonne ungefähr eine Million
mal heller als unsere Erde. Das heißt,

wenn ich von draußen versuche, die, dass
diese die Erde neben dem der hellen Sonne

aufzunehmen, dann ist das ein Kontrast,
den ich kaum abbilden kann. Das wäre

ungefähr, als würde ich hier von Lübeck
aus auf die Marienkirche gehen, meine

Kamera Richtung Hamburg richten, ins
Volksparkstadion und neben dem Flutlicht

versuchen. Hier ist eine kleine Fliege
abzulichten. Auf die Entfernung und das

Gleiche tun wir hier. Das heißt, es klappt
vor allen Dingen bei Sonnen, die möglichst

leicht schwach sind. Und das sind gerade
Sternensysteme, die sich in der

Anfangszeit anfangen zu bilden. Das sind
Kandidaten, bei denen ich die Chance habe,

diese direkten Aufnahmen zu machen. So
viel zur direkten Beobachtungs Methode.

Die Methode, mit der wir inzwischen am
meisten gefunden haben, ist die sogenannte

Transitmethode. Die lässt sich auch sehr
einfach machen. Wir haben auch im weiteren

Verlauf der Vorträge hierzu einen eigenen
Vortrag. Das könnt ihr selber machen mit

einer Spiegelreflexkamera aus dem Garten
raus oder mit einer kleinen kleinen

Kamera letztlich, einer Webcam würde auch
schon funktionieren. Das wird euch Harald

dann im Detail zeigen, wie man das machen
kann und wie er selbst solche Exoplaneten

damit am Himmel vermessen könnt. So lange
Rede kurzer Sinn hier eine kleine

Illustration der NASA schön bunt gemalt.
Die arbeiten man gut mit mit Bildchen. Was

passiert? Wir haben im Prinzip eine kleine
lokale Sonnenfinsternis, also der der

Planet zieht vor der Sonnenscheibe vorbei
und dunkelt das Licht temporär ab, während

er vor der Sonnenscheibe vorbeizieht. Das
bedeutet natürlich, ich muss mich in der

Bahnebene befinden. Das heißt, wenn wir
einen Stern angucken, dann müssen die

Planeten genau in der Ebene rotieren, dass
sie vor unserem oder zwischen der Sonne

und unserer Kameraden durchziehen. Dann
kann ich dieses Signal messen. Das heißt,

große Planeten, die nah an der Sonne sind,
die werde ich statistisch häufiger

entdecken. Kleine Planeten entsprechen
weniger und die Wahrscheinlichkeit, dass

die Erde von außen entdeckt würde, liegt
bei oder bei 0,465 prozent. Also das ist

entsprechend des Winkels, der sich ergibt
aus dem Abstand des Planeten zur Sonne und

seiner Größe. Das kann ich machen, ja,
terrestrisch, also mit erdgebundenen

Observatorien oder auch kleinen Optiken
oder auch die großen Missionen

entsprechend über Satelliten gemacht. Das,
was ich auch bräuche, sind mehrere

Umläufe. Das heißt, mein erster Umlauf
zeigt mir, oh, da ist irgendetwas, was den

Stern verdunkelt, wahrscheinlich einen
Exoplanet. Der zweite Umlauf sagt mir

dann, jetzt habe ich eine Periode, also
die Umlaufdauer des Planeten um den Stern

muss bei der Erde ein Jahr beträgt und die
dritte Messung mache ich dann, um zu

bestätigen, dass es wirklich nur ein
Exoplanet ist, der auch genau ein Jahr

gedauert hat. Das heißt, ich muss relativ
lange gucken und diese drei Messungen

geben mir dann aber relativ gut zurück.
Ja, da ist was, dann wie lange dauert. Und

drittens es ist wirklich passiert. Das
Ganze guckt wir uns jetzt mal an und das

was ihr hier seht, ist in der Mitte
praktisch ein Stern. Ich hoffe, man sieht

meine Maus. Hier oben, der die kleine
Kugel ist ein Planet und ihr seht unten

links die Lichtkurve über die Zeit, wenn
ich das ganze jetzt starte, dann sieht man

wie der Planet einmal um den Stern läuft.
Wir gucken jetzt in die Planetenbahn

rein. Achte bitte auf die Lichter Kurve.
Der Planet zieht vor den Sternen, die

Kurve bricht ein, er hat den Stern
passiert und dementsprechend habe ich mein

Signal aufnehmen können. Und genau das ist
das was passiert, wenn wir mit der Kamera

die Transitmethode entsprechend
aufnehmen. Je nachdem wie groß der Stern

ist, habe ich einen unterschiedlich
starken Helligkeit Einbruch. Das können

wir hier dran sehen. Links haben wir einen
größeren Planeten, auf der rechten Seite

einen Kleineren. Der große Planet wird zu
einem größeren Helligkeit Einbruch führen

als der Kleinere. Das heißt, das sagt mir
indirekt wie groß ist denn der Planet im

Verhältnis zu seiner Sonne und auf die
Entfernung spielt es keine Rolle. Wir

reden hier über viele Lichtjahre. Ob ich
mich da nun, ob der oder aufgrund der

Winkel Ausdehnung habe ich ein sehr gutes
Bild. Ich kann auch sehr kleine Planeten

damit detektieren. Wie sieht es jetzt aus
bei mehreren Planeten? Gucken wir uns hier

auch mal den Helligkeit Verlauf an. Ich
habe hier drei Planeten, einen großen,

einen mittleren und einen kleinen. Der
Große zieht zuerst durch, macht sein

Helligkeitseinbruch wandert wieder raus.
Es folgt der mittelgroße. Wieder ein

Einbruch. Der Kleine hinterher. Die Kurve
geht noch weiter runter. Der mittlere geht

raus und der kleine ist auch durch. Wer jetzt
genau aufgepasst hat, sieht auch, dass die

NASA hier einen kleinen Fehler gemacht hat
in ihrer in ihrer Helligkeit Verlaufs-

kurve. Weil natürlich die, die der Faktor,
mit dem sich die Helligkeitskurve nach

unten verdunkelt, nachher auch wieder hoch
genauso hoch geht. Also diese Zacken

Verlauf den man hier sieht, das ist so
natürlich Quatsch, aber vom Grundprinzip

her könnte ja, das glaube ich, gut
nachvollziehen, wie das Prinzip

funktioniert. So wie sieht es nun in der
Realität aus? Gucken wir uns hier hat P.

7B an, ein recht interessanter Planet. Das
ist ein riesen Planet mit 1,8 Jupiter

Massen. Und das spannende ist der
umkreist sein Zentralstern alle 2,2 Tage.

Das heißt alle 2,2 Tage ist er einmal um
seine Sonne herum rotiert ein Planet in

der Größe des des Jupiters. Das heißt, er
ist extrem groß, extrem schwer. Die Sonne

ist ungefähr doppelt so groß oder der
Stern dort ist doppelt so schwer wie

unsere Sonne und das, was er hier sieht in
der oberen Kurve, das sind die

Einzelmessungen, dann habe ich hier diesen
großen Einbruch. Dann läuft die Kurve

weiter und das ergibt praktisch hier mit
meinen 2,2 Tagen einen Umlauf. Wenn man

aber das Ganze vergrößert, sieht man hier
noch etwas. Man sieht nämlich in dem

unteren Bereich das sind die einzelnen
Messungen, wo ich jetzt hier die blaue

Kurve habe. Das ist mein Mittelwert der Einzeln-
Messungen. Man sieht, eins ist sozusagen

die STANDARD Helligkeit, die nimmt ein
bisschen ab. Wenn der Planet nach vorne

kommt, dann kommt die Bedeckung. Es kommt
zum starken Einbruch, die Helligkeit

steigt wieder an. Dann habe ich einen
zweiten Dipp. Und so weiter, das heißt, im

Idealfall habe ich einen ganz
gleichmäßigen Verlauf und der zweite Dipp

ist die Reflexion des Sonnenlichts, bevor
der Planet auf der Rückseite der Sonne

praktisch immer hinter der Sonne
verschwindet, auf der anderen Seite wieder

zum Vorschein kommt. Und genau das können
wir ja auch ganz simpel messen. Und daraus

ergibt sich halt genau dieser
Kurvenverlauf. So, das zur Transit-

methode. Man hat da inzwischen
verschiedene Satellitenmissionen

gestartet, eine der erfolgreichsten war
die Kepler Mission 2009. Das ist ein

Sensor, den sie da oben rechts mit 42 CCDs
und die haben vier Jahre lang im Sternbild

Schwan das, jetzt haben wir 21 Uhr 18, so
in ungefähr einer Stunde untergegangen

ist. Es hat vier Jahre lang auf dem
Bereich draufgehalten und kontinuierlich

Messungen gemacht von allen Sternen, die
da waren und hat darüber auch Hunderte

oder Tausende von von Exoplaneten
entdecken können. Dann sind die Gyro

Sensoren kaputt gegangen. Am Keplers hat
vier Stück zwei haben es überlebt. Haben die

Ingenieure die Software neu geschrieben,
dann konnte er maximal 80 Tage noch in

eine Richtung im Stern oder in den Himmel
blicken. Das heißt, ich habe nur noch sehr

kurze Umlaufzeit detektieren können, weil
denkt dran, man braucht diese drei

Messungen um wirklich sagen zu können ja,
da ist ein Transit gerade passiert. So.

Dann die nächste Methode. Die war
anfänglich die erfolgreichere von allen.

Das ist die sogenannte Radial-
Geschwindigkeitsmethode. Ein Stern hat

eine Masse, ein Planet hat eine Masse und
wenn die beiden umeinander kreisen, dann

ist es nicht so, dass der Stern, das der
Stern stehen bleibt, sondern der Planet

kreist drum herum, sondern beide bewegen
sich um ihren virtuellen Masse-

Schwerpunkt. Das heißt, die rotieren
ständig und was jetzt passiert ist. Ich

kann mir das Licht angucken, was der Stern
aussendet und in einem Prisma

auseinanderziehen. Dann habe ich diese
typischen Regenbogenfarben und innerhalb

dieses Lichtes, wenn man das sehr fein
auseinander zieht, ist es die

Spektroskopie. Dann sehe ich verschiedene
Emissions- und Absorptionslinien. Das sind

diese schwarzen Linien, die hier
angedeutet sind. Und wer früher in Physik

aufgepasst hat, wenn ich Elektronen aus
entsprechenden Höhen raus schlage, hebt

die auf ein höheres Energieniveau. Die
fallen zurück, wird dabei Lichtstrahlen

emittiert und die hat immer eine ganz
bestimmte Wellenlänge. Das heißt, ich kann

praktisch aus diesen Charakteristika, die
da im Licht zurückkommen, sagen, welche

Atome in der Sonne drin sind und gerade
das Licht absenden. Und ihr kennt auch den

Dopplereffekt. Bestes Beispiel
Krankenwagen, der auf einen zukommt,

vorbeifährt. Das Tatütata ist erst
sehr hoch vom Ton her. Der Wagen fährt

vorbei. Der Ton wird niederer frequenter
oder ein Rennwagen fährt an einem vorbei

oder irgendwas in Richtung Zug. Und das
gleiche passiert hier auch mit der mit dem

Licht, was ein Stern abstrahlt. Das heißt,
diese charakteristischen Linien

verschieben sich innerhalb des Lichtes,
weil der Stern entweder auf uns zukommt

oder von uns weg wandert. Und so habe ich
einen Dopplereffekt und kann hieraus eine

Geschwindigkeit ermitteln, mit der ein
extra solarer Planet an diesem Stern zieht

und den bewegt. So auch hier gilt wieder,
ich muss relativ lange gucken, also das

gucken wir uns wieder an, wie das ganze
dann aussieht in der Messung. Ich habe

auch noch mal einen Planeten, der hier um
seine Sonne kreisen. Jetzt geht der Plan,

geht die Sonne oder der Stern von uns weg.
Das Licht wird dunkler, er kommt zu uns

ran, es wird kurzweiliger, also höher in
seiner seinem Licht, rotiert wieder von

uns weg. Dementsprechend habe ich hier
wieder die Verschiebung ins Rotlicht rein

und das ist genau das, was wir auch messen,
können wir das Spektrum eines Sternes

nehmen, dann verändert sich das immer
innerhalb der Rotation. Und darüber können

wir relativ gut detektieren, da muss etwas
an diesem Stern ziehen. Und wenn das ein

Planet ist, dann ist das eine perfekte
Sinuskurve, ziehen jetzt mehrere Planeten

dran, dann habe ich sich überlagernde
Sinuskurve und diese Sinuskurve musste ich

dann extrahieren, aber kann darüber auch
sehr genau verschiedene Umlaufperioden

meiner Exoplaneten um den jeweiligen Stern
vermessen. Gucken wir einmal mit einem

Blick auf die die Effizienz der
Detecktionsmethoden, dass es hier

kumuliert das ganze Thema fing an vor gut
20 Jahren, dass man 95 das erste Mal, dass

man ein Exoplaneten detektiert hat. Und
damals konnten das viele noch nicht

glauben, wie Planeten andere Sonnen. Das
geht doch nicht. Die Erde ist doch

einzigartig. Pustekuchen. lächelt Findet man jede
Menge. Und je mehr man guckt, desto mehr

findet man. Und es gibt verschiedene
Methoden, die die erfolgreichste am Anfang

war die Radialgeschwindigkeitsmethode hier
in Rot gezeigt. Dann kam die Transit

Methode von vielen Satelliten Missionen
genutzt. Ganz spannend ist auch die Micro-

lensing Funktion. Die beruht darauf, dass
Schwerkraft das Licht beugen kann. Das ist

eine sehr abgefahrene Methode. Ich habe
sie jetzt weggelassen aus Zeitgründen.

Aber man kann auch darüber, zum Beispiel
das Licht sich um schwarze Löcher herum

bricht und dann zu uns kommt. Dann
verstärken sich diese Lichtemission zu

ganz bestimmten Mustern. Und darüber kann
ich auch wieder praktisch in kurzer Zeit

ganze Sternensysteme vermessen. Aber wer
es nachlesen will, sagt Microlensing, ist

eine sehr spannende Sache. So, wir sehen,
wir sind jetzt bei knapp 5000 Exoplaneten,

die wir bisher detektiert haben. Und ja,
dann geht es immer darum zu gucken, ist das

wirklich einer? Was ist denn das für
einer? Und so weiter und so fort. Und die

Instrumente werden auch immer feiner. Ich
habe vorhin gesagt, gut, man kann gerade

die die großvolumigen Planeten leicht
detektieren um schwache Sterne. Deshalb

haben wir auch hier sehr, oder? In der
Regel hat man sich auf Leuchtschwachere

Sterne konzentriert und hat auch ganz
viele große Planeten gefunden, so wie

Jupiter oder noch größer. Und um eine Erde
zu detektieren, braucht man schon feinere

Instrumente. Das ist lange Zeit nicht
gelungen, ist aber inzwischen auch

möglich. Und je besser das Instrumentarium
wird, desto mehr finden wir auch in der

Richtung. Ja, nun haben wir ein Planet
gefunden. Jetzt ist die Frage, ist das was

für uns Menschen? Also kann ich dort
leben? Und da reden wir von der

sogenannten Habitablen Zone. Die wird
primär durch die vorhandene Energiemenge

bestimmt, die von einem Stern auf seinen
Exoplaneten letztlich übertragen wird. Und

wir als Kohlenstoff abhängige Lebensformen
brauchen vor allen Dingen auch Wasser,

damit wir leben können. Das heißt, die
Frage ist, hat dieser Exoplanet auch den

richtigen Abstand zu seinem Stern, damit
Wasser A vorhanden ist, B aber nicht

verdampft? Ins All oder wie einen
Treibhauseffekt haben, dass es zu heiß

wird? Es sollte idealerweise flüssig sein.
Das heißt, ich brauche auch nicht zwingend

ein Eisplanet, bei dem ich an das Wasser
nicht rankommen. Wobei, das ließe sich

noch am am ehesten lösen, wenn man alleine
mal verfolgt, ja wie schwer wir uns im

eigenen Sonnensystem tun, mit einer
Fragestellung zum Beispiel wie, wo ist das

Wasser vom Mars geblieben? Dann kann man
sich vorstellen, dass die Antwort noch

schwieriger ist, wenn wir sie versuchen
für Exoplaneten zu finden. Aber

nichtsdestotrotz es gibt Methoden dafür.
Und soll aber heißen, alles das, was wir

jetzt im Folgenden besprechen, das sind
sehr viele Annahmen dran. Und ja, es gibt

sozusagen Wahrscheinlichkeiten dafür. Wenn
wir uns eins oder konkret mal ein System

angucken sehr schön. Hier ist Trappist-1,
das ist ein ganz kleiner Leuchtschwacher

Zwergstern, der eine 250 Tausendstel der
Helligkeit der Sonne hat. Also kaum zu

sehen auch ein Teleskop und der hat nun
mehrere Planeten. Das sind auch alles

Steinplaneten. Auch das kann man
entsprechend detektieren. Da kommen wir

gleich noch im weiteren Verlauf zu und
hier ist man gegenübergestellt die

habitablen Zone des Sonnensystems hier in
blau dargestellt. Also ich habe hier im

oberen Bereich meine meine habitablen Zone
da, dieser blaue Balken ist das. Das heißt

die Erde ist voll drin, inklusive seinem
Mond. Der Mars ist auch komplett drin, die

Venus nicht mehr so ganz. Da ist es schon
ein bisschen ein bisschen zu heiß und

Merkur ist entsprechend viel zu heiß. Also
da würde sich kein kein Wasser halten auf

Dauer. Das funktioniert nicht. Dieses
gelbe Kreuz in der Mitte sind genau die

Erddaten. In der y-Achse haben wir die
Dichte und in der x-Achse dementsprechend

die Helligkeit oder die Energieauftritt
von dem jeweiligen Stern, sei es die Sonne

oder auch Trappist-1. Man sieht hier, dass
die Trappist Planeten BCD,FGH alle oder

viele von den in der habitablen Zone
liegen. Man hat auch nahezu überall schon

Teile von von Wasser zumindest finden
können und zum Beispiel der

Trappist-1F. Es ist ein, vermutet man, ein
Ozean Planet. Also da hätten wir genug

Wasser. Das ganze System liegt 40
Lichtjahre entfernt zu uns, also relativ

nah in astronomischen Entfernungen. Das
geht viel, viel weiter. 40 Lichtjahre ist

auch noch nichts, wo man heute sagen
würde, da kommen wir ja nie hin. Die

Schwierigkeit ist immer, dass ich, wenn
ich viel Masse beschleunigen will, dann

wird es schwierig. Wenn ich nur kleine
Massen habe, dann ist es deutlich

leichter, die dorthin zu bewegen. Und
angenommen, wir schaffen es mal mit einem

Viertel der Lichtgeschwindigkeit zu
reisen, was zumindest theoretisch machbar

wäre, dann braucht man halt 160 Jahre. Das
ist noch vielleicht vertretbar für ein

paar Generationen, die sich auf den Weg
machen. Wenn man keine Alternativen hat.

Gut. Was soll das zeigen? Bevor wir diesen
Weg gehen, müssen wir uns sehr genau

Gedanken machen. Lohnt es sich wirklich
dorthin zu reisen und. Da brauchen wir

mehr Informationen zu. Und das sind so ein
Rahmenparameter, die ich kurz ansprechen

möchte. Das eine ist, wir brauchen
konkretere Messdaten, also ist das

eigentlich ein Gesteinsplanet? Ist das ein
Gasplanet? Wie groß ist der? Welche Dichte

hat er? Damit wir wirklich sagen können,
lohnt sich das? Was die Astronomen oder

eines der tollsten Diagramme in der
Astronomie ist das sogenannte

Herzsprung-Russell-Diagramm. Das sieht er hier
auf der rechten Seite. Das ist dieser.

Dieses. Dieses rote Gebilde nenne ich es
mal und das ist einfach eine reale, reale

Messung aller Sterne. Hier im Umkreis von
fünf Millionen Lichtjahren um die Erde hat

man alle, alle Sterne hier
zusammengepackt. Jeder Stern ist ein Punkt

und das Rote sind einfach ganz viele
Sterne, die da aufeinander liegen. Und das

erklärt so ein bisschen das Leben eines
Sterns. Der wird geboren, der fängt

irgendwo hier unten an, ist sehr
leichtschwach? Die Lichtstärke ist hier

die y-Achse und die x-Achse hat
verschiedene Kategorien. Ganz oben haben

wir die Temperatur. Wir haben einen
Sterntypen und unten auch die die

Leuchtfarbe. Das heißt, die Sonne ist hier
irgendwo in der Mitte bei Nomina City 1,

das misst man in Sol, also im Sonnenlicht
stärken, das heißt bei eins eins ist genau

der Schnittpunkt der Sonne und alle
anderen Sterne sind demgegenüber hier

aufgetragen. Im Diagramm also ein
neugeborener Stern fängt irgendwo hier

unten an, es kommen die Fusionskräfte und
so weiter. Er wird immer heller, immer

heißer und irgendwann entscheidet sich
hier oben in diesem, diesem Block sein

Leben. Er geht raus als roter Planet, geht
unter oder wird zum Zwergplaneten, wirft

seine Hüllen ab und endet als weißer
Zwerg. So, das ganze geht noch fröhlich

weiter. Wir müssen uns noch Gedanken
machen über das Gewicht von Planeten. Die

kriegen wir auch raus mit der Radial-
Geschwindigkeitsmethode. Das zweite ist

die Durchmesserdichte von Sternen und
Planeten. Da ist vor allem das Thema

Astrosaismologie sehr interessant. Und
wenn wir uns die Atmosphäre angucken,

können wir das auch tun. Wir haben den
Stern, wir haben den Planeten, der

durchzieht. Aus der Atmosphäre des
durchziehenden Planeten bekommen wir

gewisse Wellenlängen. Einmal vom Stern
selber und das gemeinsame Bild unter

Subtraktionsverhalten gibt die
Wellenlängen des jeweiligen Sterns. Das

können wir machen und dann sieht das
Ergebnis so aus. Das ist jetzt meine

letzte Folie, mit der bin ich auch durch.
Als Beispiel haben wir hier WASP-39B. Ein

Supergigant mit Umlaufzeit von vier Tagen.
Ein bisschen heiß vor uns, aber hier

können wir sehr schön sehen, wie wir
verschiedene Moleküle eines Exoplaneten

wirklich vermessen können. Bei einem
Exoplaneten mit 700 Jahren, Lichtjahren

Entfernung. Gut, vielen Dank. Ich kenne
Signale, dass die Zeit vorbei ist und

hoffe, der Einblick hat euch gefallen und
man findet einiges an Material dazu. Und

Kepler ist gerade gestartet. Weitere
Missionen auch. Das heißt, wir kriegen

jede Menge neuer Instrumente, die die
Messung hier auch werden verbessern

können.

Herald: Lieber Knud, das höchste Lob,
dessen Vulkanier fähig sind. Faszinierend.

Bitte stell dir jetzt einen Raum vor, wo
dutzende Menschen so dieses faszinierend

aufstehen, bevor ein tosender Applaus
kommt. Und es tut mir so herzlich leid,

dass wir sozusagen im virtuellen jetzt Dir
dieses Erlebnis nicht bieten können, dass

du einen, wie ich finde und wie, alleine
durch die Anzahl der Fragen, die

inzwischen rein gepurzelt sind, viele
Wesen es faszinierend fanden, was du

gesagt hast und auch, wie du es gesagt
hast. Wir haben Fragen und wir haben ein

bisschen auf die Zeit achten müssen, aber
niemand wollte dich wirklich unterbrechen,

bis auf die Zeit hat.
Henke: Ich hätte noch weiter machen

können. alle lachen
Herald: Keine Frage. Du, die allererste

Frage, die, die mir ich starte mal. Das
fühlt sich immer noch starten würde. Kann

man denn tatsächlich voraussetzen, dass
die Bahnebene aller Planeten immer, dass

alle Planeten immer auf einer Bahn laufen?
Henke: Nein, kann man nicht. Also

typischerweise ist es so, wenn sich einen
ein Sternensystem bildet, dann tut es das

in einer Aggregationsscheibe. Das heißt
das Gas komprimiert sich im Universum. Es

kommen typische Sternenentstehungs-
Gebiete. Da zeigen wir euch, auch heute

müssen diese morgen Nacht ein bisschen was
in den Live Durchgang. Und in diesen

Sternen-Gebieten sammelt sich das Gas, die
die Teilchen verklumpen und in diesem

Prozess selber bildet sich eine
Scheibenform aus. Das heißt typischerweise

ja sind die Planeten immer in einer Bahn
Ebene, aber die können auch gestört

werden, wie z. B. bei uns der
Planet Pluto oder es ist der Zwergplanet

Pluto. Der ist gestörte läuft nicht in
derselben Bahn wie die anderen Planeten

oder die denen haben vor zwei Jahren eine
total interessante Entdeckung gemacht,

dass der... da haben Exoplaneten
detektiert, die rückläufig sind zur

Rotationsbewegung ihrer Sterne. Es gibt
alles mögliche da draußen und alles was

wir wissen ist, dass wir nichts wissen...
und ...

Herald: Was wir auch ein bisschen geht auf
folgende Frage in diese Richtung. Denn

wenn man einen Exoplaneten entdeckt hat,
dadurch durch die Helligkeits-änderung das

was du am Anfang sagtest.
Helligkeitsänderung einer Sonne, auf die

du ja guckst, wenn der Planet da quasi
durchgeht, ist es nicht extrem

unwahrscheinlich, dass die Planeten direkt
zwischen uns und der entfernten Sonne

stehen?
Henke: Ja.

Herald: Du hattest ja gesagt, dass es nur
noch 0,46 prozent Wahrscheinlichkeit gibt.

Also ja, und wie viele Exoplaneten sind
uns denn da sozusagen durch die Lappen

gegangen?
Henke: Ja, jede Menge. Also. Es gilt

heute als STANDARD, dass ein Stern
Planeten hat. Da kann man fest von

ausgehen. Bei der Erdgroßen Planeten sind
wir tatsächlich unter einem Prozent. Beim

Jupiter ungefähr haben wir eine
Wahrscheinlichkeit von 10 prozent, dass

wir ihn detektieren würden, wenn er vor
seiner Sonne vorbeizieht.

Herald: Nur ganz kurz zur Sicherheit,
damit ich das richtig verstanden habe.

Eigentlich können wir davon ausgehen, dass
jeder Stern ein Planetensystem hat?

Henke: Ja, also fast jeder. Man hat sie
auch nahezu überall gefunden. Die meisten

Sterne, die wir draußen haben, sind nicht
einmal einzelne Sterne. Das heißt, 50

prozent aller Sterne, die wir sehen, wenn
wir in den Himmel gucken, sind tatsächlich

Doppelstern-Systeme, also zwei Sterne, die
sich umeinander drehen. Auch bei diesen

Doppelstern-System hat man Exoplaneten
schon gefunden, die sich entweder um jeden

Stern einzeln befinden oder sogar auch
außerhalb des der rotierenden

Doppelsterne. Also auch da wurde schon im
Prinzip alles gefunden. Und genau dann

gibt es mehrfach Sternensysteme, dreifach,
vierfach Sterne, die umeinander rotieren

und so die einzelnen Sterne sind
tatsächlich eher mit einer Ausnahme.

Herald: Das erklärt ein bisschen auch die
Frage, wäre ein Planet in der Größe der

Erde messbar und oder welche Methoden
findet? Mit welchen Methoden würde man

solche eher kleinere Exoplaneten finden?
Henke: Ja, also er ist messbar.

Inzwischen ist er auch gut messbar mit der
Transmissionsmethode, also mit den

Helligkeiten unterschieden. Da ist es nur
die Wahrscheinlichkeit, die letztlich

dafür sorgt, dass ich ein Signal nicht
detektiere. Aber mit den heutigen Kameras

ist das absolut machbar, auch Erd-ähnliche
Planeten entsprechend zu detektieren. Es

wird auch demnächst 2026 die nächste
Satellitenmission dazu steigen, die sich

genau auf Erd-große Planeten konzentriert,
die um ferne Sterne rotieren. Da erhofft

man sich jede Menge von, was diese Mission
noch auszeichnet ist die Astro

Seismologen. Das heißt ein Stern fängt wie
beim Erdbeben an, praktisch oder wenn ich

ein Vulkanausbruch habe, kann ich darüber
auch detektieren über die Frequenzen, die

abgegeben werden. Was passiert eigentlich
innerhalb in dem Falle der der Erde oder

unterhalb der Erde? In welcher Tiefe
passiert da was? Dafür gibt es auch Astro-

Seisosmologie. Das heißt, ich kann aus der
Eigenschwingungsfrequenz des Sterns aussagen,

wie sieht es eigentlich da drin aus? Und
darüber kann ich viel präziser, als bisher

Informationen über den eigentlichen Stern
rauskriegen. Sein Alter, seine

Zusammensetzung und so weiter und darüber
auch detektieren eigentlich, oder oder

viel genauer bestimmen. Wie sieht es mit
dem Planeten aus? Und natürlich das ganze

Thema der künstlichen Intelligenz spielt
ja auch eine riesen Rolle. Ich hatte

vorhin schon gesagt, Planeten entstehen in
der Regel zusammen mit ihren Sternen oder

sie tun es eigentlich immer. Es sei denn,
ein Stern fängt ein Planeten an, der durch

das Universum irrt und sich dann auf eine
Umlaufbahn begibt. Und ich kann

theoretisch auch aus der Materie, die ein
Stern abgibt, darauf zurückschießen,

welche Atome oder aus welchen Atomen die
jeweiligen Planeten bestehen. Und eins

kann ich auch im Labor gucken, aber
welchen drücken? Bei welcher Temperatur

entstehen daraus welche Moleküle? Das
heißt, wir können auch darüber alleine,

wenn wir genauer gucken woraus besteht ein
Stern? Und daran arbeitet man gerade sehr

intensiv. Versuchen über KI Modelle
rauszukriegen, na ja, was können da

eigentlich für lohnenswerte Planeten in
der Nähe sein?

Herald: Bevor wir zu den letzten Fragen
kommen, lass mich diese Gelegenheit

unbedingt nutzen, um dir kurz einen
Eindruck davon zu vermitteln, was hier

abgeht. Im Fragenkatalog und aber auch
Twitter lässt ausrichten, dass sie nämlich

deine Stimme als sehr angenehm empfindet.
Henke kichert

Herald: Du sprudelt voller Wissen. Da ist
er. Daher ist die naheliegende Frage, wann

gibt es ein Podcast mit deiner Stimme und
mit deinem Wissen?

Henke lacht
Henke: Es ist nichts gegen Menschen auf.

Es ist tatsächlich meine erste Live-
Übertragung dieser Art. Ich freue mich auf

das oder über die...
Herald: Aber die Idee ist jetzt geboren,

oder?
Henke: Danke!

Herald: Die O-Ortsche Wolke, die er
vermutlich unser Sonnensystem begrenzt,

könnt ihr auch so etwas messen?
Henke: Ist mir nicht so bekannt.

Herald: Okay. Ich habe tatsächlich noch
die Frage, würdet ihr denn eine

außerirdische Zivilisation in irgendeiner
Art und Weise detektieren können, schwebt

das nicht im Raum die Frage?
Henke: Ja, die Fragen schwebt natürlich

im Raum. Die Frage ist was ist eine
außerirdische Zivilisation? Wir gucken

natürlich immer nur von uns als Menschen,
als Kohlenstoff basierte Wesen. Das heißt,

wir gucken da nach primär Methan und auch
Sauerstoff. Beides zwei Gase, die sich ja

nicht von selbst in einer Atmosphäre
entstehen, auch abgebaut werden über die

Zeit. Das heißt, wenn man diese Moleküle
findet, dann geht man nach heutigem Stand

davon aus, da muss irgendeine Kohlenstoff
basierte Lebensform existieren. Danach

sucht man. Aber es könnte ja genauso gut
andere Lebensformen geben, die vielleicht

nicht der unserigen entsprechen. Man hat
auch festgestellt oder hier sehr schön

sehen können an diesem ganzen Thema der
Exoplaneten. Man hat erst immer unser

Sonnensystem extrapoliert auf andere
Sterne und gesagt: Mensch, in der Mitte

sind oder nahe der Sonne sind Planeten.
Die großen Planeten sind weit außerhalb,

das sind die Gasriesen. Und dann hat man
gemessen und festgestellt, ups, da ist,

habe ich vorhin kurz gezeigt. Zum Beispiel
ein riesiger Gastplanet, der sich alle 2,2

Tage um die Sonne dreht. Wie kann das
sein? In der Nähe eines Sternes habe ich

so viel Strahlungsdruck, da dürfte gar
kein Gas sein. Das müsste ja eigentlich

weg pusten, könnte da gar nicht entstehen.
Und hat darüber z. B. dann

letztlich wieder in Modellrechnungen
gezeigt, na ja, gut, es kann durchaus

sein, weil solch ein Gasplanet sich
während der Rotation um den Stern immer

stärker verlangsamt, da er wechselwirkt
mit den Staubpartikel und ähnlichem was da

passiert und er wird einfach langsamer und
je langsamer er wird, desto näher

rückt er zur Sonne um einfach das
Gleichgewicht aus Masse und Co

hinzukriegen.
Herald: Könnte da vielleicht das James

Webb irgendwie euch helfen als
Instrumentarium?

Henke: Ja, das James Webb des
exekutierten Teleskop, was gerade

gelauncht wurde, hat? Genau oder hat sehr
feine Instrumente, die auch helfen werden

hier genauere Messungen zu machen, vor
allem auch im Spektroskopie Bereich.

Herald: Noch einmal ein Dankeschön aus dem
IRC, nur positives Feedback. Twitter

bedankt sich für den Vortrag, nicht nur
für deine Stimme.

Henke lächelt
Herald: Eine Frage habe ich noch.

Vielleicht auch ein bisschen aus der
Informatik motiviert. Claude Shannon ganz

bekannter Name aus der Informatik. Ich
lese dir mal die Frage vor. Ich tu mich

selber ein bisschen schwer, den
Zusammenhang zu sehen. Aber misst man

eigentlich beim Suchen auch die
Informationsdichte? Ich interpretiere es

ein bisschen in Richtung Entropie,
Information im Sinne von Claude Shannon.

Kannst du was mit der Frage anfangen?
Henke: Nein, leider nicht.

Herald: Tut mir leid, liebe Fragesteller.
Henke: Also vielleicht, was die KI-

Modelle betrifft. Man man packt natürlich
alles rein, was ich heute an Informationen

habe, und dass das Interessante an diesem
Modell ist, dass sie versuchen, die

wahrscheinlichen Entwicklungsmodelle der
Exoplaneten um die Sonne herzuleiten. Und

eines der interessanten Bereiche zum
Beispiel ist die Wärmeleitfähigkeit eines

eines Planeten. Wenn ich zum Beispiel die
Erde nehme. Das Material ist gut,

Wärmeleitfähigkeit. Ich habe
Vulkanausbrüche, ich habe Plattentektonik

und so weiter und so fort. Der Mars ist da
eher langweilig, der kühlt ganz allmählich

aus, da passiert nicht viel. Vielleicht
spukt da mal ein kleines Vulkännchen, aber

das war's auch schon. Und bei der Venus
ist es wieder umgekehrt. Sind aber alles

drei Gesteinsplaneten, die sich völlig
anders entwickeln. Jetzt geht es natürlich

darum, dass wir mit verschiedenen Input-
Parametern gucken. Welche dieser Parameter

wirkt sich eigentlich wie auf die
nachhaltige Entwicklung eines Exoplaneten

aus? Und deshalb starten jetzt auch in den
nächsten Nächsten um 20 30 rum sind

verschiedene Venus Mission angemeldet, die
zum Beispiel an der Venus gucken wollen.

Was ist da eigentlich genau passiert? Weil
es gibt verschiedene Modellrechnungen, die

alle dazu führen. Mensch, die Venus kriegt
den Klimakollaps und hat dementsprechend

Treibhauseffekt e und all diese Wolken.
Aber wir wissen nicht, welcher der Wege

dorthin geführt hat und da hilft auch
nichts. Da muss man sich angucken und

ausprobieren.
Herald: Lieber Knud, mit Blick auf die

Raumzeit Zeit möchte ich mit einer Frage
schließen: welche Hoffnungen verknüpfen

Menschen mit erdähnlichen Exoplaneten?
Knud lacht Und wie wahrscheinlich ist

die Erfüllung dieser Hoffnung, dass so als
Abschluss bitte kurz selber auf die Zeit.

Wir haben doch keine Zeit. Leider. Es
könnte stundenlang so weitergehen. Denk

bitte dran im Breakout Room der Link wird
im IRC veröffentlicht werden. Könnte man

diese Diskussion, wenn du Zeit hast, noch
weitertreiben, worum ich dich herzlich

einladen.
Henke: Ich versuche direkt mal

rein zugehen. Herald: Mit welchen Hoffnungen
lässt du uns gehen?

Henke: lacht Ich also bis auf die ansehnlicher
Sachverhalte bitte in meinem Animate

entsprechende Exoplaneten gibt. Und wir
können uns auch sehr sicher sein, dass

irgendwo da draußen Leben existiert. Also
wenn man annimmt, jeder Stern hat zwei

Exoplaneten. Wir haben allein in der in
der Milchstraße 400 Millionen Sterne, wir

kennen ein paar Milliarden Galaxien
inzwischen. Wenn man das hochrechnet, sind

wir im Trilliarden Bereich an Exoplaneten,
die es irgendwo im sichtbaren Universum

gibt. Und wir haben hier eine Grenze des
Sichtbaren. Wir können nicht drüber hinaus

gucken. Also die statistische
Wahrscheinlichkeit, dass es irgendwo

anders nicht Exoplaneten gibt, auf denen
irgendeine Form von Leben ist, ist sehr

gering. Du weißt, die Schwierigkeit ist
halt wirklich dorthin zu kommen. Und auch

das wird uns vielleicht gelingen in den
nächsten Jahren. Eine Hoffnung ist z. B.,

dass sich große Sonnensegel
baue, die ständig mit Lasern beschieße,

die dann mit so einer großen Laser
befeuerten Segel ihre ihre Fracht durch

den Weltall ziehen. Damit können wir zum
Beispiel so 25 30 prozent der

Lichtgeschwindigkeit erreichen. Das ist
schon ziemlich cool. Und so was mit

Warpantrieb, das wird noch nicht
funktionieren.

Herald: Und damit hast du eben gerade
nachgewiesen, dass es eigentlich

wahrscheinlicher ist, dass es extra
terrestrische Intelligenz gibt, als dass

es das nicht ist. Also wenn das kein
Ausblick auf die nächsten Talk sind und

bitte denke an die Idee mit Podcast,
deiner Stimme, mit deinem Wissen. Vielen,

vielen Dank.
Henke: Gerne.

Herald: Ich kann mir vorstellen, dass
gerade fasziniert jede Menge Wesen dankbar

für diesen Talk. Geht bitte in den
Breakout Room. Knud wird noch ein bisschen

da sein.
Moderator: Sonst kommt vorbei in die

Sternwarte. Wir sind jeden Freitag da und
wenn Corona vorbei ist, dann klappt das

hoffentlich wieder alles. Gut, danke.
Henke: Danke dir!

rc3 Nachspannmusik

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