Möglicherweise lassen sich mit künftigen Riesenteleskopen auch Landschaftsmerkmale auf Exoplaneten erkennen.
Illustr.: M. . Kornmesser/European Southern Observatory

New York – Derzeit befinden sich eine Reihe von terrestrischen Superteleskopen in Bau, die das Bild, das wir uns vom nahen und fernen Universum machen, nachhaltig verändern werden: Das Giant Magellan Telescope (GMT) in der chilenischen Atacama-Wüste etwa, das 2021 vollendet werden soll, wird sieben Einzelelemente zu einem 25-Meter-Spiegel kombinieren und erreicht damit eine zehnmal höhere Auflösung, als das Hubble-Weltraumteleskop heute besitzt.

Das European Extremely Large Telescope (E-ELT), ebenfalls in Chile, wird sogar einen Spiegel mit 39 Metern Durchmesser erhalten. Ab 2024 soll dieses Monster ein Auflösungsvermögen von 0,005 Bogensekunden erreichen. Das entspricht ungefähr der Distanz zwischen Erde und Sonne in 600 Lichtjahren Entfernung.

Krater und Gebirge erkennen

Welche Details man mit diesen technischen Wunderwerken auf fernen Exoplaneten beobachten könnte, haben nun zwei US-Astronomen ausgerechnet: David M. Kipping und Moiya A. S. McTier von der Columbia University in New York City sind davon überzeugt, dass diese Riesenteleskope künftig auch einen Blick auf Landschaftsformen wie Vulkane, Krater und Gebirge ermöglichen werden.

Nach den Berechnungen der Forscher würde ein großes Gebirge auf einem Exoplaneten während des Transits vor seinem Muttergestirn den Verlauf der Lichtkurve beeinflussen.
Grafik: Kipping etal, MNRAS

Die beiden Wissenschafter haben dafür eine neue Methode entwickelt. In ihrer in den "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" veröffentlichten Studie zeigen sie, dass sich topografische Merkmale auf Exoplaneten bei genügend hoher Beobachtungsauflösung anhand der Helligkeitsunterschiede während des Transits vor dem Muttergestirn nachweisen lassen. Als Beleg für seine These hat das Team um Kipping und McTier die photometrische Streuung entsprechender Geländeprofile unterschiedlicher Himmelskörper unseres Sonnensystems während eines Sonnentransits simuliert.

Ozeanwelt oder einfach nur flach

Mit diesem Verfahren ist es nach Ansicht der Wissenschafter möglich, etwa mit dem E-ELT große Geländeformationen auf einem marsähnlichen Exoplaneten um einen nahen Weißen Zwerg aufzuspüren. Die Methode hat allerdings auch ihre Tücken, erklären die Wissenschafter. So dürfte es nicht einfach werden, allein anhand der Lichtkurve einen sehr flachen Exoplaneten von einer mit Ozeanen bedeckten Welt zu unterscheiden. (tberg, 22.1.2018)