In einer klaren Nacht und wenn Lichtverschmutzung kein ernstzunehmender Faktor ist, ist es ein atemberaubendes Erlebnis, in den Himmel zu schauen. Bei solchen Gelegenheiten ist es leicht, von der bloßen Anzahl der Sterne da draußen umgehauen zu werden. Aber was wir in einer bestimmten Nacht sehen können, ist natürlich nur ein Bruchteil der Anzahl der Sterne, die tatsächlich in unserer Galaxie existieren.
Noch erstaunlicher ist die Vorstellung, dass die Mehrheit dieser Sterne ein eigenes Planetensystem hat. Seit einiger Zeit glauben Astronomen, dass dies der Fall ist, und laufende Forschungen scheinen dies zu bestätigen. Und das wirft natürlich die Frage auf, wie viele Planeten es gibt? Allein in unserer Galaxie müssen es sicherlich Milliarden sein!
Anzahl der Planeten pro Stern:
Um diese Frage wirklich zu beantworten, müssen wir einige Zahlen zusammenfassen und einige Annahmen berücksichtigen. Erstens ist das Sonnensystem trotz der Entdeckung von Tausenden von außersolaren Planeten immer noch das einzige, das wir eingehend untersucht haben. Es könnte also sein, dass unsere mehr Sternensysteme besitzen als andere, oder dass unsere Sonne einen Bruchteil der Planeten hat, die andere Sterne haben.
Nehmen wir also an, dass die acht Planeten in unserem Sonnensystem (ohne Berücksichtigung von Zwergplaneten, Zentauren, KBOs und anderen größeren Körpern) einen Durchschnitt darstellen. Der nächste Schritt besteht darin, diese Zahl mit der Anzahl der Sterne in der Milchstraße zu multiplizieren.
Anzahl der Sterne:
Die tatsächliche Anzahl der Sterne in der Milchstraße ist umstritten. Im Wesentlichen sind Astronomen gezwungen, Schätzungen vorzunehmen, da wir die Milchstraße nicht von außen betrachten können. Und da die Milchstraße die Form einer vergitterten Spiralscheibe hat, ist es für uns schwierig, von einer Seite zur anderen zu sehen - dank der Lichtinterferenz durch ihre vielen Sterne.
Infolgedessen ergeben sich Schätzungen darüber, wie viele Sterne es gibt, aus Berechnungen der Masse unserer Galaxie und Schätzungen darüber, wie viel dieser Masse aus Sternen besteht. Basierend auf diesen Berechnungen schätzen Wissenschaftler, dass die Milchstraße zwischen 100 und 400 Milliarden Sterne enthält (obwohl einige glauben, dass es bis zu eine Billion geben könnte).
Wenn wir rechnen, können wir dann sagen, dass die Milchstraße im Durchschnitt zwischen 800 Milliarden und 3,2 Billionen Planeten hat, wobei einige Schätzungen diese Zahl auf 8 Billionen bringen! Um jedoch festzustellen, wie viele von ihnen bewohnbar sind, müssen wir die Anzahl der bisher entdeckten Exoplaneten für eine Probenanalyse berücksichtigen.
Bewohnbare Exoplaneten:
Bis zum 13. Oktober 2016 haben Astronomen die Anwesenheit von 3.397 Exoplaneten aus einer Liste von 4.696 potenziellen Kandidaten (die zwischen 2009 und 2015 entdeckt wurden) bestätigt. Einige dieser Planeten wurden direkt in einem als direkte Bildgebung bekannten Prozess beobachtet. Die überwiegende Mehrheit wurde jedoch indirekt mit der Radialgeschwindigkeits- oder Transitmethode nachgewiesen.
Im ersteren Fall wird die Existenz von Planeten aufgrund des Gravitationseinflusses abgeleitet, den sie auf ihren Elternstern haben. Im Wesentlichen messen Astronomen, wie viel sich der Stern hin und her bewegt, um festzustellen, ob er ein Planetensystem hat und wie massereich sie sind. Bei der Transitmethode werden Planeten erkannt, wenn sie direkt vor ihrem Stern vorbeiziehen, wodurch dieser dunkler wird. Hier werden Größe und Masse basierend auf dem Grad des Dimmens geschätzt.
Während ihrer Mission hat die Kepler-Mission etwa 150.000 Sterne beobachtet, die während ihrer ersten vierjährigen Mission hauptsächlich aus Sternen der M-Klasse bestanden. Diese massearmen Sterne mit geringerer Leuchtkraft, auch als rote Zwerge bekannt, sind schwerer zu beobachten als unsere eigene Sonne.
Seit dieser Zeit ist Kepler in eine neue Phase eingetreten, die auch als K2-Mission bekannt ist. In dieser Phase, die im November 2013 begann, hat Kepler seinen Fokus verschoben, um mehr Sterne der K- und G-Klasse zu beobachten, die fast so hell und heiß sind wie unsere Sonne.
Laut einer kürzlich vom NASA Ames Research Center durchgeführten Studie fand Kepler heraus, dass etwa 24% der Sterne der M-Klasse potenziell bewohnbare Planeten in Erdgröße beherbergen können (d. H. Solche, die kleiner als das 1,6-fache des Erdradius sind). Basierend auf der Anzahl der Sterne der M-Klasse in der Galaxie repräsentiert dies allein etwa 10 Milliarden potenziell bewohnbare, erdähnliche Welten.
Analysen der K2-Phase deuten darauf hin, dass etwa ein Viertel der untersuchten größeren Sterne möglicherweise auch einen erdgroßen Planeten in ihren bewohnbaren Zonen umkreist. Zusammengenommen machen die von Kepler beobachteten Sterne etwa 70% der in der Milchstraße gefundenen Sterne aus. Man kann also abschätzen, dass es allein in unserer Galaxie buchstäblich zehn Milliarden potenziell bewohnbarer Planeten gibt.
In den kommenden Jahren werden neue Missionen wie das James Webb Space Telescope (JWST) und der Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS) gestartet. Diese Missionen werden in der Lage sein, kleinere Planeten zu entdecken, die schwächere Sterne umkreisen, und vielleicht sogar festzustellen, ob auf einem von ihnen Leben ist.
Sobald diese neuen Missionen beginnen, werden wir bessere Schätzungen der Größe und Anzahl der Planeten haben, die einen typischen Stern umkreisen, und wir werden bessere Schätzungen für nur viele Planeten in der Galaxie erstellen können. Aber bis dahin sind die Zahlen immer noch ermutigend, da sie darauf hinweisen, dass die Chancen für außerirdische Intelligenz hoch sind!
Wir haben viele Artikel über Galaxien für das Space Magazine geschrieben. Wie viele Sterne gibt es in der Milchstraße?, Wie viele Planeten gibt es im Sonnensystem? Was sind außersolare Planeten?, Planeten in Hülle und Fülle um reichlich rote Zwergsterne, Studiensagen, Leben nach Kepler: Kommende Exoplanetenmissionen.
Wenn Sie weitere Informationen zu Galaxien wünschen, lesen Sie die Pressemitteilungen von Hubblesite zu Galaxien und die Wissenschaftsseite der NASA zu Galaxien.
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast über Galaxien aufgenommen - Episode 97: Galaxien.
Quellen:
- Wikipedia - Die Milchstraße
- NASA Exoplanet AArchive
- NASA - The Milky Ways 100 Milliarden Planeten
- NASA - Wie viele Sterne in der Milchstraße?
- HubbleSite - Die Milchstraße enthält laut Umfrage mindestens 100 Milliarden Planeten
