Um Leben auf anderen Planeten zu entdecken, wurde eine neue Methode entwickelt. Hierfür wurde das von der Erde auf den Mond reflektierte Licht mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte untersucht.

Dieses Licht wird auch als Erdschein bezeichnet und ist besonders deutlich drei Tage vor oder nach Neumond zu sehen. Neben der Mondsichel ist die restliche Mondscheibe deutlich mit bloßem Auge erkennbar; spektakulär ist der Anblick mit dem Feldstecher.

Der Mond als unser Spiegel

„Wir haben einen Trick benutzt – die Beobachtung des aschfahlen Mondlichts -, um auf die Erde wie auf einen Exo-Planeten zu schauen“, erklärte der Hauptautor Michael Sterzik von der Europäischen Südsternwarte (ESO) in einer Pressenachricht. „Die Sonne scheint auf die Erde und dieses Licht wird von der Erde auf die Mondoberfläche reflektiert.“

„Die Mondoberfläche wirkt wie ein großer Spiegel und reflektiert das Erdlicht zu uns zurück; das beobachten wir mit dem VLT.“

Durch die Erforschung des Erdscheins entdeckten die Wissenschaftler eine Vielzahl an Biosignaturen – Informationen, die auf das Vorhandensein organischen Lebens hinweisen – sowie spezifische Kombinationen atmosphärischer Gase. Somit kann die Erde als Basis bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten dienen.

Es werden nicht nur die in der Biosphäre der Erde produzierten atmosphärischen Gase Sauerstoff, Ozon, Methan und Kohlendioxid untersucht. Diese können theoretisch auch auf anderen Planeten ohne Leben auftreten. Vor allem die relative Menge der Gase gibt Aufschluss über das Vorhandensein von Leben; es wird hier auch von Biosignaturen gesprochen.

Genau wie die Beobachtung der verschiedenen Farben des Widerscheins der Erde, nutzten die Astronomen auch Spektralpolarimetrie, um seine Polarisation zu messen. Dadurch kann das Licht, das direkt von der Sonne kommt, herausgefiltert werden, was die Biosignaturen verstärkt.

„Das Heimatgestirn überstrahlt das Licht, das von einem entfernten Exoplaneten kommt, weswegen es sehr schwer zu analysieren ist. Es ist ein wenig so, als ob man ein Staubkorn neben einer Glühbirne studieren würde“, erläuterte Koautor Stephano Bagnulo von der nordirischen Armagh Sternwarte in der Pressenachricht.

Wolken, Ozeane und Vegetation erkennbar

„Licht, das von einem Planeten reflektiert wird, ist polarisiert; das Licht, das von einem Stern reflektiert wird, aber nicht“, führte er weiter aus. „Deswegen dienen uns polarimetrische Verfahren, das schwache Licht eines Planeten aus dem Licht eines blendenden Sterns herauszufiltern. Bei polarisiertem Licht besteht zwischen dem magnetischen und elektrischen Feld, aus denen das Licht besteht, eine spezielle Orientierung.

Mit diesem Ansatz konnte das Team feststellen, dass die Erde eine zum Teil bewölkte Atmosphäre hat und dass sich auf ihrer Oberfläche Vegetation und Ozeane befinden. Die Wissenschaftler konnten sogar Unterschiede in der Vegetation und der Wolkendecke feststellen, da die verschiedenen Regionen der Erde Licht zum Mond senden.

„Durch die Spektropolarimetrie werden wir endlich erfahren, ob einfaches Pflanzenleben – basierend auf photosynthetischen Prozessen – irgendwo im Universum existiert“, schloss Sterzik. „Aber mit Sicherheit suchen wir nicht nach kleinen grünen Männchen oder intelligentem Leben.“

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