Forscher haben Radiosignale empfangen, die von einer Welt jenseits unseres eigenen Sonnensystems stammen, und können bestätigen, dass die Quelle nicht außerirdischen Ursprungs ist. Der erste eindeutige Beweis für eine Radioausgabe von einem Exoplaneten wurde von Beta Pictoris b aufgezeichnet, einem Gasriesen, der etwa 64 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.
Eine neue Vorabstudie unter der Leitung von Kevin Ortiz Ceballos, einem Doktoranden am Harvard und Smithsonian Center for Astrophysics, hat eine bedeutende Entdeckung aufgedeckt. Das Forschungsteam stützte sich auf MeerKAT, ein Radioobservatorium in Südafrika, um den Planeten zu entdecken. Diese Beobachtung stellt eine bemerkenswerte Leistung für diejenigen dar, die Planeten untersuchen.
Das Signal von Beta Pictoris b
Der Planet Beta Pictoris b ist ein riesiger Gasriese, und die NASA schätzt seine Masse auf etwa das 10-fache der Masse von Jupiter. Er umkreist einen Stern, der ebenfalls diesen Namen trägt: Beta Pictoris.
Die Gruppe fing schnelle, wiederholte Radiopulse vom Planeten selbst ein. Die Quelle blieb zunächst unklar – der Planet gegenüber dem Stern. Dieser Zweifel wurde mit einer cleveren Methode ausgeräumt: die Radiobilder beider Objekte wurden mit den Positionen von weit entfernten Hintergrundquasaren abgeglichen, diesen hellen, aktiven Galaxien, die als feste Referenzpunkte dienen.
Diese weit entfernten Markierungen dienten als kosmisches Lineal. Das Team stimmte die Radiobilder mit ihnen ab, was bestätigte, dass die Impulse vom Gasriesen ausgingen.
„Bisher wurde keine Radiodetektion eindeutig auf einen extrasolaren Planeten und nicht auf seinen Mutterstern lokalisiert“, schrieben die Forscher in der Studie, die noch nicht von Fachkollegen begutachtet wurde.
Was verursacht Radioemissionen
Natürliche Quellen erzeugen ebenfalls Radioempfindlichkeiten, nicht nur von Menschenhand geschaffene. Laut Suzanne Aigrain, einer Professorin für Astrophysik an der Universität Oxford, die nicht an der Studie beteiligt war, gibt es zwei Hauptmechanismen, durch die Planeten Radiowellen aussenden.
- Magnetische Rekombination: Wenn ein Planet nahe an seinem Stern umkreist, kann sein Magnetfeld direkt mit dem Magnetfeld des Sterns interagieren. Dies erzeugt Radioemissionen.
- Polarlicht: Geladene Teilchen, die von einem Stern ausströmen, können mit der oberen Atmosphäre eines Planeten kollidieren und aurale Emissionen erzeugen, die wesentlich stärker sind als die auf der Erde.
Der zweite Effekt ist, was Aigrain sagt, die Autoren der Arbeit für eine Entdeckung halten: die Signale stimmen mit auroraler Aktivität überein. Anhand dieser Messungen ermittelte das Team die Stärke des Magnetfelds des Planeten.
Das Magnetfeld des Planeten
Das Team kam durch Radiobeobachtungen zu einer Schätzung der Magnetfeldstärke von Beta Pictoris b und landete bei einem Wert von etwa 1.250 Gauss. Diese Zahl platziert den Planeten weit außerhalb des Bereichs aller Magnetfelder, die innerhalb unseres eigenen Sonnensystems gemessen wurden.
Zum Vergleich: Die Magnetfeldstärke von Jupiter beträgt etwa 4,3 Gauss, und die der Erde sei „armselig“ 0,5 Gauss, so Space.com, der Schwesterseite von Live Science.
Magnetfeldmessungen sind wichtig, weil Wissenschaftler nicht vollständig verstehen, wie Planeten ihre Magnetfelder erzeugen oder was ihre Stärke kontrolliert. Die Möglichkeit, ein Magnetfeld eines Planeten zu messen, könnte bei der Suche nach potenziell bewohnbaren Exoplaneten helfen.
Warum Magnetfelder für die Bewohnbarkeit wichtig sind
Das Magnetfeld um einen Planeten wirkt wie eine Barriere. Es schützt die Atmosphäre vor dem „Wind“ aus geladenen Teilchen, die vom Stern strömen, der ansonsten Material aus der Atmosphäre entfernen könnte.
„An der Erde beispielsweise hat das Magnetfeld eine Schlüsselrolle bei der Bindung der Atmosphäre und dem Schutz des Lebens auf dem Planeten vor schädlicher hochenergetischer Strahlung gespielt“, sagte Aigrain.
Aigrain wies darauf hin, dass die große Masse und die dichte Atmosphäre des Planeten bedeuten, dass er wahrscheinlich seine Luft auch ohne ein starkes Magnetfeld hält. Dennoch wird nicht mit Leben auf ihm gerechnet.
„In der Zukunft werden wir möglicherweise ähnliche Messungen für kleinere Planeten vornehmen können, für die dieser Schutzeffekt wichtiger wäre“, sagte Aigrain.
MeerKAT und das Square Kilometre Array
MeerKAT ist ein Vorläuferinstrument für ein neues großes Teleskop namens Square Kilometre Array, das voraussichtlich in den nächsten Jahren in Betrieb genommen wird. Diese Sternwarte „wird deutlich leistungsfähiger sein“, sagte Aigrain, „deshalb wird es viel mehr Systeme geben, bei denen wir nach dieser Art von Signal suchen können.“
Was die Entdeckung demonstriert, ist mit den heutigen Werkzeugen erreichbar. Aigrain betonte, „das sind definitiv keine Aliens!“ – die Zeichen stimmen mit dem überein, was auf eigene Faust geschieht, ohne äußeres Zutun.
Die Suche nach Technosignaturen
Künstliche Radiosignale stehen im Mittelpunkt der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI). Solche „Technosignaturen“ könnten fortschrittliche Technologien andeuten, die von intelligenten außerirdischen Zivilisationen gebaut wurden.
Die natürliche Welt erzeugt ihre eigenen Radioemissionen, was die Suche nach Signalen von außerhalb unseres Planeten erschwert. Ein Signal, das künstlich erscheinen mag, muss dennoch anhand dessen geprüft werden, was die Natur auf eigene Faust hervorbringen kann.
Hier stimmen die Beweise mit dem überein, was die Natur allein erklären kann. Die Arbeit der Gruppe mit Quasaren schloss alle anderen Ursachen außer den gewöhnlichen aus.
Was die Entdeckung uns lehrt
Die Entdeckung liefert uns Informationen über den Planeten. Sie beweist, dass große Exoplaneten Radiosignale erzeugen können, die wir empfangen können, und sie liefert eine direkte Messung eines planetarischen Magnetfelds aus großer Entfernung zwischen den Sternen.
Dieser Ansatz zeigt, wie Quasar-Triangulation funktioniert. Astronomen nutzen weit entfernte Galaxien als feste Punkte, um Signale mit bemerkenswerter Genauigkeit zu lokalisieren.
Die Zahlen stimmen großartig mit der Bedeutung für das Feld überein, da es Forschern ermöglicht, einen Planeten von seinem Stern mit Sicherheit zu unterscheiden.
Der Weg vor uns
Ein neues Zeitalter der Radioastronomie steht dank des Square Kilometre Array bevor, das eine deutlich verbesserte Empfindlichkeit verspricht und es Forschern ermöglicht, viele weitere Planetensysteme auf Radiosignale zu untersuchen.
Kleinere Planeten profitieren von der für Beta Pictoris b entwickelten Methode, da der atmosphärische Schutzeffekt dort wichtiger für die Bewohnbarkeit wäre.
Eine technische Leistung ist durch sorgfältige Beobachtung, clevere Kalibrierung und präzise Messung entstanden, was zu einem Ergebnis geführt hat.
Obwohl das Signal nicht von außerirdischem Leben stammt, verrät es dennoch etwas Bedeutendes über die Welt, in der wir leben.
Quelle: „Astronomen haben zum ersten Mal Radiosignale von einem Exoplaneten entdeckt. Spoiler-Alarm: Es sind keine Aliens.” Live Science.
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