Proxima Centauri b: Der nächste Exoplanet, den wir je gefunden haben

Kein anderer Planet außerhalb unseres Sonnensystems liegt der Erde näher als Proxima Centauri b, etwa 4,2 Lichtjahre oder 1,3 Parsecs entfernt. Das klingt nur auf kosmischer Skala nah: Selbst Voyager 2, das schnellste Raumschiff, das die Menschheit je gebaut hat, würde etwa 75.000 Jahre brauchen, um die Distanz zu bewältigen.

Das Observatorium der Europäischen Südsternwarte bestätigte den Planeten 2016. Er umkreist einen kleinen roten Zwergstern und ist zu einem der am meisten erforschten Welten jenseits des eigenen Universums geworden. Seine Nähe macht ihn zu einem natürlichen Labor für Fragen, die Astronomen sonst nirgendwo beantworten können: Kann ein Planet, der einen schwachen, launischen Stern umkreist, ein besuchenswerter Ort sein?

Proxima Centauri b umkreist seinen Stern alle 11,2 Tage in nur etwa 0,05 AU Entfernung, einem Zwanzigstel der Entfernung zwischen Erde und Sonne, und hat eine Masse von mindestens etwa 1,3 Erdmassen. Eine so enge Umlaufbahn klingt extrem, passt aber zum Stern, den sie umkreist: Proxima Centauri selbst hat eine effektive Temperatur von nur etwa 3.050 Kelvin, eine Leuchtkraft von nur 0,15 Prozent der Sonne, einen Radius von 14 Prozent der Sonnenradius und eine Masse von etwa 12 Prozent der Sonnenmasse.

Weil der Stern so schwach strahlt, muss ein Planet nah genug sein, um genug Wärme zu fangen. Diese enge Umarmung ist genau das, was Proxima Centauri b ins Gespräch über Bewohnbarkeit brachte.

Die Gleichgewichtstemperatur des Planeten liegt im Bereich, in dem flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existieren könnte, weshalb seine Entdeckung Schlagzeilen über Astronomiekreise hinaus machte. Forscher können nicht ausschließen, dass dort Wasser existiert, aber falls ja, ist es unwahrscheinlich, dass es den ganzen Planeten bedeckt.

Modelle deuten darauf hin, dass flüssiges Wasser auf die sonnigsten Regionen beschränkt wäre: entweder die dem Stern ständig zugewandte Hemisphäre, wenn die Planetenrotation auf die Umlaufbahn abgestimmt ist, oder ein engerer tropischer Gürtel, wenn sie stattdessen wie Merkur um die Sonne eine 3:2-Spin-Orbit-Resonanz erreicht. Jedenfalls würde „bewohnbar" hier einen Planetenteil bedeuten, nicht die ganze Oberfläche.

Proxima Centauri ist ein Flare-Stern, und nicht mild: Seine Leuchtkraft kann sich um den Faktor 100 innerhalb weniger Stunden ändern, obwohl seine durchschnittliche Leistung ein winziger Bruchteil der Sonne ist. Jeder Planet, der diesem flüchtigen Stern so nah sitzt, muss mit viel mehr als einem warmen Glühen umgehen.

Das Magnetfeld des Sterns trägt noch dazu bei — es ist erheblich stärker als das der Sonne, mit einer Intensität von etwa 600 Gauss, die über einen siebenjährigen Zyklus schwankt. Eine im Mai 2026 veröffentlichte Studie fand Beweise für magnetische Wechselwirkung zwischen dem Stern und beiden bekannten Planeten, Proxima Centauri b und Proxima Centauri d, was andeutet, dass die Planeten wahrscheinlich eigene Magnetfelder haben. Ein solches Magnetfeld könnte enorm wichtig sein, da es die Art von Schutzschild ist, die einem nah umkreisenden Planeten helfen könnte, eine Atmosphäre trotz der Ausbrüche seines Sterns zu bewahren.

Weil Proxima Centauri ein Roter Zwerg ist, würde jeder Beobachter auf dem Planeten seinen Himmel in einem blassen roten Glühen getaucht sehen, nicht in das weiße Tageslicht, das man von der Erde kennt. Es ist ein kleines Detail, aber es zeigt, wie fremd die „Tageslichterfahrung" auf einer Welt wäre, die einen Stern umkreist, der sich so sehr von der Sonne unterscheidet.

Hinweise auf einen Planeten um Proxima Centauri tauchten Jahre vor der Bestätigung auf. Frühere Durchmusterungen um den Stern hatten bereits subtile Anomalien bemerkt, aber die entscheidenden Beweise kamen in der ersten Hälfte von 2016 zusammen, als Astronomen Proxima Centauri mit dem HARPS-Spektrographen beobachteten, der auf dem 3,6-Meter-Instrument der ESO bei La Silla, Chile, montiert ist, während andere Teleskope den Stern gleichzeitig verfolgten.

Der leitende Forscher Guillem Anglada-Escude beschrieb später, wie sich das Signal Tag für Tag verfestigte: Die anfänglichen Ergebnisse sahen vielversprechend aus, das Bild wurde konsistenter, während die Kampagne fortschritt, und nach etwa einem Monat fühlte sich der Fall gut genug an, um die Entdeckung aufzuschreiben. Die ESO gab die Bestätigung von Proxima Centauri b am 24. August 2016 bekannt, die Krönung mehrjähriger Doppler-Spektroskopie-Überwachung des Sterns. Treffenderweise ist Proxima Centauri selbst der schwächste der drei Sterne des Alpha-Centauri-Systems, eine Nachbarschaft, die bereits über ein Jahrhundert lang Astronomen-Aufmerksamkeit auf sich gezogen hatte.

Proxima Centauri b ist nicht allein. Eine Nachfolgeanalyse der HARPS-Daten nicht nur das ursprüngliche Proxima-b-Signal sauber wiederhergestellt, sondern auch eine niedrigere Konfidenz-Erkennung eines zweiten bestätigten Planeten, Proxima d, auf einer fünftägigen Umlaufbahn. Die gleiche Analyse sprach gegen einen dritten Kandidaten, Proxima c, der auf einer etwa 1.900-tägigen Umlaufbahn vorgeschlagen worden war — eine Erinnerung daran, dass das Bestätigen von Planeten selbst um die nächsten Sterne ein langsamer, umstrittener Prozess ist, nicht eine einzelne saubere Ankündigung.

Proxima Centauri b sitzt im Zielystem von Breakthrough Starshot, einem Forschungs- und Ingenieurfprojekt, das eine Flotte von lichtsegelbetriebenen Sonden namens Starchips auf die 4,34-Lichtjahren-Reise zum Alpha-Centauri-System schicken wollte. Mit Geschwindigkeiten von 15 bis 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit sollten die Sonden diese Entfernung in 20 bis 30 Jahren bewältigen, plus etwa 4 weitere Jahre für ein Radiosignal, um zur Erde zurückzukehren.

Vergleichen Sie das mit Voyager 2s 75.000-jährigem Kriechen in die gleiche Nachbarschaft, und der Ehrgeiz hinter Starshot kommt klar zum Vorschein: Eine schnelle Sonde könnte grundsätzlich Proxima Centauri erreichen und melden, innerhalb einer einzelnen menschlichen Lebensspanne berichten.

Die Langlebigkeit von Roten Zwergen wie Proxima Centauri ist Teil dessen, was Wissenschaftler an Planeten wie diesem interessiert. Auf der Erde brauchte intelligentes Leben etwa 4,5 Milliarden Jahre, um zu entstehen, und es wird erwartet, dass bewohnbare Bedingungen hier nur noch weitere 1 bis 2,3 Milliarden Jahre andauern. Ein schwacher, lange brennender Stern gibt einem Planeten viel mehr Zeit zum Arbeiten — noch ein Grund, warum Proxima Centauri b als nächster Testfall für das, was eine Welt um solch einen Stern sein könnte, weiterhin Aufmerksamkeit anzieht.

• Anglada-Escude et al., A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri, Nature
• Artigau et al., Line-by-line velocity measurements, an outlier-resistant method for precision velocimetry, arXiv
• ESO: Planet Found in Habitable Zone Around Nearest Star
• ESO: VLT to Search for Planets in Alpha Centauri System
• Wikipedia: Proxima Centauri b
• Wikipedia: Breakthrough Starshot
• Wikipedia: Habitability of red dwarf systems