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Detektivin im Weltall

VON ROBERT GAST

Die Astrophysikerin Lisa Kaltenegger sucht auf Exoplaneten nach Spuren außerirdischen Lebens. Auf den bislang bekannten könnte nur eine Spezies existieren: Kakerlaken.

Detektivin im Weltall© NASA - http://commons.wikimedia.org/Das von der Atmosphäre von Exoplaneten reflektierte Licht könnte Aufschluss geben über mögliches außerirdisches Leben
Die Orchidee auf dem Schreibtisch von Lisa Kaltenegger hat schon bessere Zeiten erlebt. Sie neigt sich in Richtung Fenster, die rosa Blüten wirken reichlich zerfleddert. Der jungen Frau ist das leblose Ziergewächs ein bisschen peinlich. »Wenn man viel unterwegs ist, kann man unmöglich regelmäßig gießen«, sagt sie entschuldigend und zupft verstohlen ein paar vertrocknete Blüten vom Stängel.

Typisch Astrophysikerin, könnte man denken. Kein Sinn für das Leben auf ihrem Schreibtisch. Doch das Klischee vom verschrobenen Nerd passt nicht zu Lisa Kaltenegger. Die groß gewachsene Frau strahlt eine Lockerheit aus, die eher untypisch für ihren Berufsstand ist. Und natürlich interessiert sie das Leben mehr als das Leblose. Nur gilt ihre Zuneigung Biotopen, die etliche Lichtjahre entfernt sind. Sie tragen wenig blumige Namen wie Gliese 581d, HD 85512b, Gliese 667Cc oder Kepler-22b. Es sind Exoplaneten, die außerhalb unseres Sonnensystems um fremde Sterne kreisen. Kann dort Leben gedeihen? Noch weiß das niemand. Aber Lisa Kaltenegger will es herausfinden.

Für diese Forschung am Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie wurde sie soeben mit dem Heinz Maier-Leibnitz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ausgezeichnet. »Sie gilt als eine der produktivsten jungen Wissenschaftlerinnen auf dem Gebiet der modernen Astrophysik«, heißt es in der Begründung.

An die Zeiten, als die Alien-Suche ein exklusives Hobby für Ufo-Jünger und greise Science-Fiction-Autoren war, erinnert sich Kaltenegger noch gut. Als der erste Planet außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurde, war sie 18. Da fing sie gerade an, fünf Fächer gleichzeitig zu studieren. Japanisch, Film- und Medienkunde, Betriebswirtschaft sowie technische Physik und Astronomie. Den letzten beiden blieb sie treu. Mit 20 reiste sie auf eigene Faust nach Korsika, zu einer der ersten Konferenzen der Planetenjäger. Als dort der 31-jährige Mitentdecker des ersten Exoplaneten bejubelt wurde, wusste Lisa: »Auch ein junger Mensch kann die Planetensuche voranbringen.«

Heute ist sie selbst ein Star. Vor zwei Jahren befragte CNN sie zum Wahrheitsgehalt von James Camerons Alien-Epos Avatar. Ihre strahlenden Augen lugten unter einem frech geschnittenen Pony hervor, als sie in die Webcam sagte: »Die Wissenschaft ist dabei, die Science-Fiction zu überholen.« Manch anderer würde mit derartigen Aussagen auf Skepsis oder Unbehagen stoßen. Lisa Kaltenegger verzückt damit sogar Geistliche. Als sie neulich einen Vortrag in einer Kirche über die Alien-Suche hielt, sei anschließend der Priester begeistert zu ihr gekommen, erzählt sie. »Der Vatikan hat Exoplaneten mittlerweile anerkannt.« Strittig sei nur noch die Frage, ob es auf anderen Erden auch einen Jesus gegeben habe.

»Lisa hat die für einen Wissenschaftler seltene Gabe, auch mit höher gestellten Personen locker umzugehen «, sagt Sara Seager vom Massachusetts Institute of Technology. Die beiden haben damals auf der Korsika-Konferenz ein Hotelzimmer geteilt, und Seager staunte über Kalteneggers unverkrampfte Extrovertiertheit. Bald darauf fiel die junge Österreicherin auch durch ihre Forschung auf. »Lisa ist intelligent, kann gut reden und befasst sich schon lange mit einem Thema, das hoffentlich künftig einen Schwerpunkt der Exoplanetensuche bilden wird«, lobt die Planetenkoryphäe James Kasting von der Pennsylvania State University.

Kalteneggers Leidenschaft gilt der Atmosphäre von Exoplaneten. »Sie ist der Schlüssel für die Biologie auf der Oberfläche.« In ihrem Heidelberger Büro zeigt sie ein Diagramm auf ihrem Laptop. Es gleicht einer Berglandschaft, die ein Kleinkind im Auto gemalt hat. »Das ist der spektrale Finger abdruck der heutigen Erde«, erklärt die Astrophysikerin. Das zackige Gebirge hat drei Täler: Spuren von Sauerstoff, Wasserdampf und Methan - ein untrügliches Zeichen für biologische Aktivität.

Reicht es also, das von Exoplaneten reflektierte Licht nach solch einer Signatur zu durchsuchen, um die Alien-Frage zu beantworten? Im Prinzip ja, sagt Kaltenegger. Man brauchte nur ein speziell für die Atmosphärenanalyse optimiertes Weltraumteleskop. Leider gibt es das bisher nicht. Erst von 2018 an wird das James-Webb-Teleskop die Atmosphären von besonders nahen Exoplaneten untersuchen können. Heutige Teleskope liefern nur grobe Schätzungen für Masse, Durchmesser und den Abstand von Exoplaneten zu ihren Sonnen.

770 Welten wurden bisher so charakterisiert. Auf vier davon könnte Wasser fließen. Sie sind aber alle etwas größer als die Erde und könnten somit genauso gut kleine Gasplaneten sein. Und selbst wenn sie aus Fels wären: Die zwei nächstgelegenen, Gliese 581d und Gliese 667Cc, kleben im Schwerefeld eines Roten Zwergsterns, der zu cholerischen Strahlenausbrüchen neigt.

»Wir kennen schon eine Lebensform, die dort überleben könnte«, sagt Kaltenegger. »Kakerlaken. « Müssen wir also irgendwann mit einem Angriff der Killerschaben aus dem All rechnen? Lisa gibt pflichtbewusst die Spielverderberin: »Wenn unserer Sonnensystem die Größe eines Kekses hätte, dann wäre Gliese 581d zehn Fußballfelder entfernt«, sagt sie. Zum Vergleich: Die Raumsonde Voyager, dies bisher am tiefsten ins All vorgedrungen ist, hat nach 35 Jahren Flugzeit gerade einmal den Rand des Kekses erreicht. Auch »James Webb« wird nur einen unvollständigen Blick auf Gliese 581d ermöglichen.

Seine Designer ahnten in den neunziger Jahren noch nichts vom Exoplaneten-Boom. Deshalb sieht das Teleskop nur Infrarotstrahlung - das Vorhandensein von Sauerstoff zeigt sich aber vor allem im sichtbaren Licht. Nur mit viel Glück und jahrelanger Beobachtungszeit kann auch solch ein halber »Fingerabdruck« die Existenz von Leben belegen.

Sichere Erkenntnisse über erdähnliche Planeten wird daher vermutlich frühstens der New Worlds Observer bringen, ein großes Weltraumteleskop der Nasa, das mittels eines großen Schirmes störendes Sternenlicht ausblenden könnte. An dessen Entwicklung ist Kaltenegger indirekt beteiligt: Neben ihrer Stelle in Heidelberg verbringt sie ein Viertel des Jahres am Nasa-nahen Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Boston.

Ob der »Observer« jedoch je abhebt, steht in den Sternen. Schon beim James-Webb-Teleskop liefen die Kosten aus dem Ruder. Lisa Kaltenegger weiß, wie man in so einem Fall argumentieren muss. »Die Astronomie fasziniert viele Menschen enorm«, sagt sie. Wenn die Forschungsgelder so knapp wären, dass sie nur für die Entwicklung von Krebstherapien reichen würden, müssten sie zwar vollständig da hinein fließen. »Aber wenn man sich den Luxus einer von Neugierde getriebenen Forschung gönnt, hat die Exoplanetensuche ihre Daseinsberechtigung.«

Bei ihr ist das allerdings kein wohlfeiler Spruch. Nach ihrem Studienabschluss entwickelte sie tatsächlich zunächst Laser für die Krebstherapie. Dann jedoch nahm sie ein Angebot der Europäischen Weltraumbehörde Esa an. »Es gibt so viele Leute, die gut und enthusiastisch zu Krebs forschen «, sagt sie. Doch sie selbst habe das Gefühl gehabt, bei der Suche nach fremdem Leben einen größeren Beitrag leisten zu können.

Womöglich gab auch Fernweh den Ausschlag. Ihr Vater, ein Ingenieur, brachte immer wieder Dias von exotischen Orten mit in das kleine Heimatdorf der Familie in der Nähe von Salzburg. Den größten Eindruck in Lisas Leben hinterließ indes ein Bild der Raumsonde Galileo. 1990 nahm diese erstmals den spektralen Fingerabdruck des Blauen Planeten auf. Kaltenegger zeigt ein anderes Schaubild auf ihrem Laptop. Wieder ein Atmosphärenspektrum, diesmal allerdings ohne den Zacken des Sauerstoffs.

»Das ist die Erde, nur ein paar Milliarden Jahre vor unserer Zeit.« Damals hatten primitive Organismen und Pflanzen das Kohlendioxid in der Luft noch nicht in Sauerstoff umgewandelt. Mithilfe fossiler Spuren hat Lisa ausgerechnet, wie die Atmosphäre damals aussah. Diese Idee hat ihren wissenschaftlichen Durchbruch begründet: Man muss sich die Erde genau anschauen, sonst kann man leicht die Signatur einer »Zwillingserde« in den Tiefen des Alls übersehen.

Bislang sprießt das außerirdische Leben allerdings nur in den Computern der Heidelberger Arbeitsgruppe. Die Forscher erstellen derzeit einen Katalog mit möglichen Atmosphärensignaturen, die auf biologische Aktivität hindeuten. Bis diese mit Beobachtungen abgeglichen werden können, gebe es noch viel zu tun, sagt Lisa Kaltenegger. »Leben könnte ganz anders aussehen, als wir bisher glauben.« Etwa auf Gliese 581d: Weil dessen Stern schwächer als die Sonne strahlt, brauchte eine Orchidee dort vermutlich mehr CO2. Dann aber wäre der Stängel nicht grün, sondern schwarz, sinniert die junge Astronomin. »Zusammen mit rosa Blüten - wäre das nicht schön?«


Aus DIE ZEIT :: 07.06.2012

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