Astronomen ist es gelungen, durch eine Beobachtung des Mondes mit dem Very Large Telescope der ESO einen belebten Planeten im Universum zu entdecken – unsere Erde. Leben auf unserem Heimatplaneten nachzuweisen klingt auf den ersten Blick trivial, aber das hier vorgestellte, von einem internationalen Wissenschaftlerteam entwickelte Verfahren könnte helfen, in Zukunft auch anderswo im Universum Leben zu entdecken. Die Studie erscheint am 1. März 2012 in der Fachzeitschrift Nature.

“Wir haben einen Trick angewendet – die Beobachtung des aschfahlen Mondlichts – um die Erde so zu untersuchen, wie wir Exoplaneten untersuchen würden”, erklärt Michael Sterzik von der ESO, der Erstautor der Studie [1]. “Ein Teil des Sonnenlichts, mit dem die Erde beleuchtet wird, 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 wir mit dem VLT untersucht.”

Die Astronomen suchten im aschgrauen Mondlicht nach eindeutigen Anzeichen für organisches Leben, etwa nach bestimmten relativen Häufigkeiten von Gasen in der Erdatmosphäre [2]. So lassen sich an unserem Heimatplaneten Verfahren ausprobieren, wie sie Astronomen in Zukunft auch für die Suche nach Leben auf Exoplaneten einsetzen möchten.

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 [3]. Diese Methode wird als Spektropolarimetrie bezeichnet. Bei der Beobachtung des aschfahlen Mondlichts mit dem VLT waren die Biosignaturen auf diese Weise deutlich nachweisbar.

Stefano Bagnulo vom Armagh Observatory in Nordirland, ein Koautor der Studie, erläutert die Vorteile der neuen Methode: "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 uns 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 wurde – gerade so, als handle es sich um das Licht eines Exoplaneten. 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.

“Unsere Chancen, Leben außerhalb unseres Sonnensystems zu finden, hängen von zwei Faktoren ab: Erstens natürlich davon, ob solches Leben überhaupt existiert, und zweitens davon, ob wir die technischen Fähigkeiten besitzen, solches Leben nachzuweisen”, fügt Koautor Enric Palle vom Instituto de Astrofisica de Canarias auf Teneriffa (Spanien) hinzu. “Diese Studie ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg hin zu den nötigen technischen Fähigkeiten.”

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