Die Suche nach Exoplaneten ist auch immer die Jagd nach einer neuen Erde. Doch wie findet man einen Exoplaneten überhaupt? Und wann ist er "habitabel"?

Die Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – also Exoplaneten – ist und bleibt auch in Zukunft zentral für die Wissenschaft. Die nächsten Weltraumteleskope sind auf ihre Suche und Untersuchung spezialisiert. Denn die Forschung ist noch verhältnismäßig jung und sie machen es Astronom:innen nicht leicht.

Dabei ist die Erkenntnis, dass auch außerhalb unseres Sonnensystems Planeten existieren dass Planeten eine logische Konsequenz. Dessen waren sich Astronomen lange sicher. Der erste Nachweis 1992 war trotzdem ein Paradigmenwechsel. Gefunden wurden drei Planten, die um den Pulsar PSR B1257+12 kreisen: Draugr, Poltergeist und Phobetor. Der Nachweis gelang Aleksander Wolszczan und Dale Frail.

Künstlerische Darstellung des Systems PSR B1257+12. Im Vordergrund Phobetor (Credit: NASA)

Sichtbar machen, was man eigentlich verborgen bleibt

Dass Exoplaneten schwer zu finden sind, liegt auf der Hand. Anders als die Sterne, die wir am Nachthimmel sehen, leuchten sie nicht selbst, sondern reflektieren das Licht nur. Dieses Licht ist in den meisten Fällen viel zu schwach, um mit heutiger Technik erfasst zu werden.

Die Astronom:innen entwickelten daher indirekte Methoden. In komplizierten und haargenauen Messverfahren gelingt es ihnen aber, anhand kleinster Veränderungen zu erkennen, ob um einen Stern Planeten kreisen. Inzwischen konnten so – Stand 6.11.2025 – 6.042 Exoplaneten gefunden werden (Exoplanet Archive).

1. Transit

Die Transitmethode ist heute die gängigste Methode, um einen Exoplaneten zu finden. Sie gelingt, wenn folgende Voraussetzungen erfüllt sind:

  • Der Exoplanet schiebt sich während der Beobachtung mit einem Großteil seiner Fläche direkt in die Sichtlinie zwischen Teleskop und Stern
  • Die Zeit, in der der Planet einmal um den Stern kreist, ist kurz genug, um ihn mehrfach zu beobachten, um Messfehler auszuschließen

Schiebt sich der Planet zwischen Stern und Teleskop, kann man eine Veränderung messen. Das Licht des Sterns wird kurzzeitig dunkler. Tritt das immer wieder auf, spricht das für einen Exoplaneten. 4.462 Exoplaneten wurden nach aktuellem Stand so gefunden.

2. „Wobble“ (Radialgeschwindigkeit)

In Sternensystemen – auch unserem Sonnensystem – drehen sich die Planeten nicht wirklich um den Stern, sondern um das Zentrum der Schwerkraft. Das liegt meist in oder um den Stern, aber nicht genau in dessen Mitte. Denn auch die Planeten um ihn herum haben Anziehungskraft, wenn auch schwächer.

Blickt man nun genau seitlich auf den Stern, kann man möglicherweise ein „Wobbeln“ erkennen, also eine winzige Hin- und Her-Bewegung. Das verrät, ob der Stern von einer anderen Kraft – einem oder mehreren Exoplaneten – beeinflusst wird. Wie beim Dopplereffekt ändert sich nämlich die Wellenlänge von Rot zu Blau.

Es war die frühste Methode zum Nachweis von Exoplaneten. Damit wurden bisher 1.156 gefunden.

3. Astrometrie

Die Astrometrie funktioniert ähnlich wie die Radialgeschwindigkeit, jedoch blickt man nicht seitlich sondern von oben auf das Sternensystem. Da hier aber keine Veränderung der Lichtwellen (Rot-Blau) durch den Dopplereffekt, sondern tatsächlich die Bewegung gemessen wird, ist die Methode bisher kaum im Einsatz. 5 Planeten wurden bisher so gefunden.

4. Microlensing

Eine sehr komplexe Methode ist das Gravitations-Microlensing. Dabei werden 2 Sterne benötigt, die hintereinander Liegen. Die Schwerkraft des vorderen Sterns sorgt dafür, dass sich das Licht des hinteren Sterns verbiegt. Der Effekt lässt sich nachstellen, wenn man Kerzenlicht durch den Boden eines Weinglases betrachtet. Es leuchtet dann an den Rändern hell, statt in der Mitte, wo man es eigentlich erwarten würde.

Existiert im Orbit um den vorderen Stern mindestens ein Planet, lässt sich ein kleiner Ausschlag bei der Messung beobachten. So wurden bisher 256 Exoplaneten gefunden.

5. Direct Imaging

Es ist selten, aber nicht unmöglich, einen Exoplaneten direkt aufzunehmen. Dafür ist eine Koronograph nötig, also ein Instrument, dass das Licht des Zentralsterns ausblendet. So wird vom Teleskop nur das reflektierte Licht des Planeten erfasst. Bisher wurden so 87 Planeten gefunden, neue Teleskope versprechen hier aber große Fortschritte.

Was heißt „Habitabel“?

Die Suche nach Exoplaneten ist eng an die Frage geknüpft, ob dort Leben existieren könnte. Wir können das mit unserer aktuellen Technik nicht sagen. Aber es gibt einen Anhaltspunkt für Wissenschaftler:innen, mit dem sich ein Planet als „habitabel“ qualifizieren lässt: die „Habitable Zone“, bzw. Goldilocks Zone.

Gleich 7 Gesteinsplaneten im nur 40-Lichtjahre entfernten System TRAPPIST-1 könnten in der „habitablen Zone“ liegen (Credit: NASA/JPL-Caltech)

Die habitale Zone befindet sich in jenem Bereich um einen Stern, der flüssiges Wasser ermöglicht. Das heißt, es darf nicht zu heiß und nicht zu kalt sein. Die Erde liegt genau in dieser Zone, die sich zwischen Venus und Mars bewegt.

Nicht zu warm, nicht zu kalt (Credit: NASA)

Vor allem künftige Weltraumteleskope sollen solche Planeten finden und genauer untersuchen. Eine Analyse der Atmosphäre gibt etwa Aufschluss über die Bedingungen auf dem Planeten. Finden sich Stoffe wie Sauerstoff, Methan, Kohlenstoff und Helium in den richtigen Mengen, steigt die Wahrscheinlichkeit auf Leben – wie wir es kennen.

Denn derzeit kann sich die Wissenschaft nur nach Bekanntem richten. Ob außerirdische Lebewesen bei extremer Hitze, Kälte oder für Menschen tödliche Strahlung leben können, wissen wir einfach nicht. Daher ist die Suche nach Planeten in der „habitablen Zone“ vor allem eine nach erdähnlichen Planeten und erdähnlichem Leben.

Viele Planeten, viele Schubladen

Auch bei Planetenkategorien greift man oft auf das Bekannte aus dem Sonnensystem zurück. Die meisten, die gefunden werden, fallen in die folgenden Kategorien:

  • Gasriesenplaneten: Ähnlich Jupiter und Saturn, können aber drei- bis viermal so groß sein.
  • Eisriesenplaneten: Neptun-ähnliche Gasplaneten, die so weit von ihrem Stern entfernt sind, dass dort eisige Temperaturen herrschen.
  • Gesteinsplaneten: Planeten mit fester Oberfläche wie Erde, Mars und Merkur.

Bei der Größe werden oft Jupiter und Neptun, aber auch die Erde genannt. Eine Supererde ist z.B. größer als die Erde aber kleiner als Neptun.

Weltraumteleskope in den Startlöchern

Exoplaneten stehen in den nächsten Jahren im Mittelpunkt der Forschung. Gleich drei Teleskope von NASA und ESA machen sich bis 2029 auf den Weg ins All. Sie suchen gezielt Exoplaneten bzw. analysieren bereits bekannte genauer.

  • Nancy Grace Roman (NASA): Geplanter Start 2026.
  • PLATO (ESA): Start geplant 2027. Wird die Transitmethode nutzen, um eine Million Sterne nach erdähnlichen Planeten zu durchsuchen.
  • Ariel (ESA): Start geplant 2029. Ziel ist die Analyse der Atmosphäre, des Wetters und Klimas bereits bekannter Exoplaneten.

Die Missionen sollen geschätzte 100.000 neue Exoplaneten hervorbringen. Wahrscheinlich ist aber, dass diese Schätzung sehr konservativ ist.

Podcast

Welche Planeten Christian und Franziska über das „Exoplanet Travel Buerau“ der NASA gerne mal besuchen würden (und vieles mehr), hört ihr im Podcast. Überall, wo es Podcasts gibt und bei YouTube.