VLT weist Leben auf der Erde nach – indem es den Mond beobachtet

  • 01. March 2012

Die Analyse des am Mond reflektierten Lichts der Erde könnte helfen, Exoplaneten besser zu charakterisieren.

Ein Teil des Sonnenlichts, das die Erde beleuchtet, wird zurück ins Weltall reflektiert und trifft auf den Mond. Die Mondoberfläche wirkt dann wie ein riesiger Spiegel, der das Licht wieder zurück in unsere Richtung wirft. Dieses schwache Licht haben Forscher dr Eso mit dem Very Large Telescope (VLT) untersucht. Die Astronomen suchten im „aschgrauen Mondlicht“ nach eindeutigen Anzeichen für organisches Leben, etwa nach bestimmten relativen Häufigkeiten von Gasen in der Erdatmosphäre. So lassen sich an unserem Heimatplaneten Verfahren ausprobieren, die in Zukunft auch für die Suche nach Leben auf Exoplaneten eingesetzt werden könnten.

Abb.: Wenn der Mond als dünne Sichel am irdischen Dämmerungshimmel auftaucht, dann ist oft auch der Rest der Mondscheibe schwach erleuchtet zu erkennen. Dieses Phänomen heißt aschfahles oder aschgraues Mondlicht; es entsteht durch von der Erde reflektiertes Sonnenlicht, das die Mondoberfläche beleuchtet. Bei der Reflexion an der Erde ändern sich die Farben des Lichts in charakteristischer Weise, außerdem wird es polarisiert. Die Analyse der Intensität und Polarisation des Lichts erlaubt eine Suche nach Spuren des Lebens. (Bild: Eso/L. Calçada)

Abb.: Wenn der Mond als dünne Sichel am irdischen Dämmerungshimmel auftaucht, dann ist oft auch der Rest der Mondscheibe schwach erleuchtet zu erkennen. Dieses Phänomen heißt aschfahles oder aschgraues Mondlicht; es entsteht durch von der Erde reflektiertes Sonnenlicht, das die Mondoberfläche beleuchtet. Bei der Reflexion an der Erde ändern sich die Farben des Lichts in charakteristischer Weise, außerdem wird es polarisiert. Die Analyse der Intensität und Polarisation des Lichts erlaubt eine Suche nach Spuren des Lebens. (Bild: Eso, L. Calçada)

Biosignaturen – die Fingerabdrücke des Lebens – lassen sich mit herkömmlichen Methoden nur schwer aufspüren. Das Team setzte daher erstmals ein neues, empfindlicheres Verfahren ein, bei dem nicht nur die Intensität des reflektierten Lichts bei verschiedenen Wellenlängen, sondern auch seine Polarisation untersucht wird. Diese Methode wird als Spektropolarimetrie bezeichnet. Bei der Beobachtung des aschfahlen Mondlichts mit dem VLT waren die Biosignaturen auf diese Weise deutlich nachweisbar.

Das Licht eines fernen Exoplaneten wird vom Licht seines Sterns stark überstrahlt. Es ist daher ausnehmend schwierig, es zu analysieren – das Problem ähnelt dem Versuch, ein Staubkorn direkt neben einer hellen Glühbirne zu beobachten. Im Gegensatz zum direkten Licht des Zentralgestirns ist das vom Planeten reflektierte Licht allerdings polarisiert. Polarimetrische Verfahren können deswegen helfen, das von einem Exoplaneten reflektierte Licht aus dem blendend hellen Sternlicht herauszufiltern.

Für die hier beschriebene Studie untersuchten die Astronomen die Farbe und den Polarisationsgrad des Lichtes der Erde, nachdem es vom Mond zurückgeworfen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Erde teilweise von Wolken bedeckt ist, dass ein Teil der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt ist, und – als entscheidenden Nachweis für Leben – dass auf unserem Planeten Vegetation existiert. Es gelang den Forschern sogar, Unterschiede im Wolken-Bedeckungsgrad und im Ausmaß der Vegetation nachzuweisen, je nachdem, von welchen Teilen der Erdoberfläche das in Richtung Mond reflektierte Licht jeweils stammte.

Die nächste Generation von Teleskopen, darunter das European Extremely Large Telescope (E-ELT), könnte durchaus in der Lage sein, die bedeutende Frage zu klären, ob die Erde der einzig belebte Ort im Universum ist.

Eso / PH

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