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StartseiteForschung aktuell"Twinkle" jagt nach dem Funkeln der Sterne15.10.2018

Exoplaneten"Twinkle" jagt nach dem Funkeln der Sterne

Das neuartige Weltraumteleskop "Twinkle" soll in wenigen Jahren erstmals Informationen über die Atmosphäre von Exoplaneten einholen - die könnten Aufschluss über dortige Lebensbedingungen geben. Die Messungen setzen bei einem bekannten Phänomen an: dem Funkeln oder "Zwinkern" der Sterne.

Von Guido Meyer

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Eine künstlerische Darstellung von Milchstraße und Andromeda. (imago / Mark Garlick / Science Photo Library)
"Twinkle, twinkle, little star": Zieht ein Planet an seinem Stern vorbei, verdunkelt er ihn, der Effekt des Funkelns oder Zwinkerns entsteht (imago / Mark Garlick / Science Photo Library)
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Einem Kinderlied verdankt ein neues privates Weltraumteleskop seinen Namen: Twinkle. Seine Aufgabe: im All zu beobachten, was passiert, wenn ein exosolarer Planet vor seinem Stern vorbei zieht und somit einen Teil des Sternenlichts verdeckt. Der Stern scheine nämlich dann zu zwinkern, so Marcell Tessenyi von der Abteilung für Physik und Astronomie des University College London, das an der Entwicklung des Teleskops beteiligt ist.

"Wenn diese Planeten, die wir untersuchen wollen, vor ihrem Stern vorbei ziehen, nimmt die Helligkeit des Sterns um eine Winzigkeit ab. Der Planet verdunkelt ihn zu einem geringen Teil. In gewisser Weise funkelt der Stern also - auf englisch: twinkle. Es gibt da auch dieses berühmte Kinderlied."

Aufschlüsse über Gase oder Temperatur

"Funkel, funkel, kleiner Stern / Wie ich mich frage, was du bist!" Das reimt sich im Deutschen zwar nicht, gibt aber die zentrale Frage wieder, die das Weltraumteleskop Twinkle beantworten soll: Woraus besteht die Atmosphäre eines Exoplaneten?

"Indem wir das Licht analysieren, das durch die Atmosphäre des Planeten scheint, erhalten wir Anhaltspunkte auf die Zusammensetzung der Atmosphäre, auf die Elemente in ihr."

Sagt Max Joshua von der britischen Weltraumfirma Blue Sky Space. Ein Spektrometer an Bord von Twinkle soll das durch die Atmosphäre des Planeten fallende Sternenlicht in seine Bestandteile zerlegen: Enthält die Atmosphäre Gase, die auf biologische Aktivität auf dem Boden hindeuten? Oder: Verraten die in der Atmosphäre vorkommenden Elemente etwas über die Temperatur auf der Oberfläche? Dieses Verfahren funktioniert ähnlich, wenn der Planet sich allmählich hinter den Stern schiebt.

"Wenn ein Planet allmählich hinter seinem Stern verschwindet - das Licht also gerade noch durch seine Atmosphäre scheint -, wird Twinkle ihn untersuchen - solange, bis er nicht mehr zu sehen ist. So erhalten wir eine zweidimensionale Karte der Atmosphäre des Planeten."

Planet wird virtuell aufgeschnitten

Twinkle werde regelrechte Schnitte des Planeten erstellen, so Marcell Tessenyi vom University College London. Das Teleskop wird Bilder von ihm aufnehmen, wie er sich allmählich hinter den Stern schiebt, Stück für Stück, Aufnahme für Aufnahme -und wie er auf der anderen Seite dann wieder erscheint. Der Planet wird so entlang seiner Längengrade, über seine gesamte Oberfläche hinweg, virtuell aufgeschnitten. Diese Schnitte, diese Momentaufnahmen, verraten den Astrophysikern nicht nur, ob es überhaupt eine Atmosphäre gibt und wenn ja, woraus sie zusammengesetzt ist, sondern auch, wo genau auf dem Planeten welches Wetter herrscht.

"Diese 2D-Karte des Planeten wird auf jedem Pixel, jedem Bildpunkt, andere Eigenschaften der Atmosphäre erkennen. Wir werden herausfinden, an welchen Stellen sie wie viel Licht absorbiert, welche chemischen Elemente in der Atmosphäre auftreten und ob es Wolken gibt."

Und aus den Wolken ergäben sich noch weitergehende Vorhersagen, ergänzt Billy Edwards, Business Development Manager, ebenfalls am University College London.

"Die Absorptionslinien der Wolken überdecken teilweise die des Sternenlichts. So können wir regelrechte Wettervorhersagen für den Planeten erstellen."

Ein Satellit so groß wie ein Kühlschrank

Twinkle wird vom University College London, von Blue Sky Space und von der britischen Raumfahrtfirma Surrey Satellite Technology entwickelt. Es ist etwa so groß wie ein Kühlschrank. Seit August läuft Phase B der Planungen, in der Aufträge zum Bau einzelner Komponenten an die Industrie vergeben werden. Mit dem Zusammenbau des Teleskops wollen die Briten im nächsten Jahr beginnen. Bislang haben Zuschüsse der Europäischen Union, der britischen Regierung und der europäischen Weltraumagentur ESA die Entwicklung des Fernrohrs finanziert. Das soll sich nun ändern - Twinkle hat gute Chancen, das erste kommerzielle Weltraumteleskop zu werden. Max Joshua von Blue Sky Space:

"Größtenteils werden wir das Teleskop über den Verkauf von Beobachtungszeit finanzieren. Einzelne Wissenschaftler und Universitäten auf der ganzen Welt können Twinkle mieten. Entsprechende Reservierungen können sie jetzt, vor dem Start, schon abgeben."

Geht alles weiter nach Plan, soll Twinkle 2021 starten und sich dann dem Funkeln der Sterne widmen.

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