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© salssa, sxc.hu

Nachbarn gesucht

Astronomiesoftware Planetensuche im Test

28.04.2010
Die spannenden Suche nach außerirdischem Leben beginnt auf dem PC. Hier zeigt das Programm Planetensuche, wo die besten Bedingungen für intergalaktische Nachbarn herrschen.

Bereits 1992 entdeckten Forscher die ersten beiden Exoplaneten, die um den Pulsar PSR 1257+12 kreisten. Heute kennen Astronomen über 430 solcher Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Aufgrund der großen Entfernungen und der verschwindend geringen Helligkeit eines Planeten im Vergleich zu seiner Sonne war bei den meisten bisher nur ein indirekter Nachweis möglich.

Außerdem führen die begrenzten Möglichkeiten aktueller Technik zu einem Auswahleffekt, durch den die Wissenschaftler bisher hauptsächlich große und somit tendenziell lebensfeindliche Gasplaneten entdeckt haben. Welche Exoplaneten, aber auch Planeten und Monde in unserem Sonnensystem, lebensfreundliche Bedingungen bieten, zeigt das Java-Programm Planetensuche [1].

Installation

Die Software läuft, wie das in LinuxUser 11/2008 vorgestellte "Whereis M13?" [2]. auf allen Systemen, die über die notwendige Java Laufzeitumgebung Java 6 (JRE 1.6) [3] verfügen. Die steht mittlerweile aber für alle gängigen Linux-Distributionen als Paket (Sun Java 6, OpenJDK Java 6) bereit steht. Weitere Randbedingungen nennt die Tabelle "Systemvoraussetzungen".

Systemvoraussetzungen

  minimal empfohlen optimal
Prozessortakt 900 MHz 2 GHz 3 GHz
Arbeitsspeicher 256 MByte 512 MByte 1 GByte
Bildschirm 1024 x 768, 24 Bit 1280 x 1024, 32 Bit 1280 x 1024, 32 Bit oder mehr
Festplatte 210 MByte frei 500 MByte frei 1 GByte frei
in allen Varianten: Java JRE 1.6 oder höher

Verfügt Ihr System über schwächere Hardware, spricht trotzdem nichts gegen den Betrieb von Planetensuche. Rechenintensive Funktionen dauern in diesem Fall aber länger. Auf einem Testsystem mit 900-MHz-CPU (AMD Duron) liefen alle getesteten Features in akzeptabler Geschwindigkeit.

Für die Installation entpacken Sie die 155 MByte große ZIP-Datei der zum Testzeitpunkt aktuellen Version 4.2.9 am besten ins Home-Verzeichnis und versehen anschließend die Java-Programme und Batch-Dateien mit den richtigen Rechten:

$ chmod u+x+w *.jar
$ chmod u+x+w *.sh

Dann führen Sie das Konfigurationsskript mit ./linux-install.sh aus. Im Test erschien daraufhin die Fehlermeldung Unable to access jarfile install.jar. Ein direkter Aufruf des Java-Programms mit java -jar install.jar förderte zwar ebenfalls Fehlermeldungen des JRE zutage, die aber unter Umständen mit der verwendeten Java-Version (Sun Java 6 1.6 0_16) zusammenhängen. Die Installation klappte im Test aber trotzdem. Bei einer kompletten Neuinstallation traten die Fehler nicht auf.

Sie starten die Applikation über die Konsole mit dem Aufruf ./linux-start.sh im Programmordner. Alternativ versehen Sie das auf dem Desktop erzeugte Skript Planetensuche.sh mit den richtigen Rechten und führen es aus. Die nach dem ersten Start eventuell erscheinende Meldung, dass Sie das Programm zuerst installieren müssen, dürfen Sie getrost ignorieren.

Nach der einleitenden Auswahl der Sprache überprüft die Software das System. Stimmen die Voraussetzungen, führt Sie ein Klick auf Weiter zu den Nutzungsbedingungen. Im folgenden Dialogfenster entfernen Sie die Häkchen, wenn Planetensuche nicht bei jedem Start das Vorliegen von Updates prüfen soll oder Sie keine Verknüpfung auf dem Desktop anlegen möchten. Daneben wählen Sie hier bei Bedarf einen anderen Browser zur Anzeige der Planetensuche-Webseite aus. Den Abschluss bildet eine kleine Statistik zu Installation sowie Hinweise zum Starten des Programms.

Gleich nach dem ersten Start sollten Sie unter Optionen | Einstellungen Ihren Standort und sofern nötig die Zeitzone auswählen. Auch die Sprache und sowie weitere Optionen ändern Sie hier. Eine 38-seitige Hilfe-Datei im PDF-Format hilft bei vielen Fragen weiter. Zukünftige Programmstarts erledigen Sie über das bereits erwähnte Desktop-Skript oder mittels des Aufrufs java -jar hauptprogramm.jar in einer Konsole.

Lebensfreundlich?

Im Hauptfenster finden Sie im Menü add-on Module die sechs Module Entstehung von Leben, Formelsammlung, Simulationen, Datenbank, Umrechner und Quiz. Daneben enthält die Hauptansicht bereits einige wichtige astronomische Informationen: die nächsten Sonnen- und Mondfinsternisse, eine Übersicht der jährlichen Meteorströme sowie weitere astronomische Zeitangaben am unteren Fensterrand.

Das erste Programmmodul Entstehung von Leben widmet sich der Frage, welche Bedingungen Leben auf einem Himmelskörper ermöglichen (Abbildung 1). Dazu gilt es, eine Vielzahl von Parametern einzugeben beziehungsweise auszuwählen. Diese gliedern sich in sieben Abschnitte, die Sie neben einer Einführung und einem Ergebnisabschnitt in der Auswahl links oben finden. Rechts davon erscheint ein Hilfstext zu dem jeweiligen Punkt.

Abbildung 1: Anhand einer Vielzahl teils erläuterter Kriterien treffen Sie eine Auswahl für die planetaren Randbedingungen, aus denen die Software die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen von Leben auf einem Himmelskörper berechnet.

In den Kriterien legen Sie beispielsweise fest, welche Masse und welchen Spektraltyp ein Stern aufweist und an welcher Position er sich relativ zum Zentrum der Galaxis befindet. Nahe dem Zentrum herrschen schlechtere Bedingungen, da hier zahlreiche massereiche Sterne kreisen, die nach wenigen Millionen Jahren als Supernovae explodieren. Deren starke Strahlung sterilisiert dann im Umkreis von einigen Lichtjahren alle Planeten.

Die Lebensdauer eines Sterns hängt von der Masse und dem Spektraltyp ab. Daraus ergibt sich, in welcher Distanz auf einem potenziellen Planeten die optimalen klimatischen Bedingungen herrschen. Einen Einfluss hat aber auch das zugehörige Planetensystem – etwa, ob sich ein Gasriese in der Nähe befindet oder der Planet einen Mond besitzt. Zudem haben Sie die Möglichkeit, die Eigenschaften des Planeten durchzuspielen, darunter seine Atmosphäre, Masse und Zusammensetzung.

Sieben Beispiele – unter anderem die Erde, der Mars, der Saturnmond Titan sowie der Exoplanet Gliese 581e – verschaffen einen Eindruck dieser Funktion. Alternativ setzen Sie die Werte nach eigenen Vorstellungen. Mit einem Klick auf Ergebnis generieren Sie einen Bericht über die Wahrscheinlichkeit und Art von Leben auf der Welt (Abbildung 2). Wie der Ergebnistext auch selbst anzeigt, sind diese Aussagen natürlich als rein spekulativ aufzufassen. Sie laden aber dazu ein, selbst mit den Parametern zu experimentieren.

Abbildung 2: Der untersuchte Planet (im Beispiel Mars) erreicht 73 von 100 möglichen Punkten: Leben auf dem sogenannten Roten Planeten wäre also möglich.

Die Formelsammlung lädt jedoch nicht nur zu Versuchen ein: Zwar finden Sie hier beispielsweise Rechenformeln zur Rotverschiebung oder der Leuchtkraft von Sternen. Der Programmautor hat aber auch praktische Formeln zum Berechnen der benötigten Vergrößerung eines Teleskops oder der scheinbaren Helligkeit eines Himmelskörpers integriert.

Das umfangreichste Programmmodul ist mit vier untergeordneten Menüs Simulationen. Dessen Menü Diagramme bietet unter anderem Informationen über Asteroiden, Kometen oder Exoplaneten. Diese zeigt es als Balken-, Torten- und andere Diagramme (Abbildung 3). Hier haben Sie außerdem Möglichkeit, die Eigenschaften verschiedener Himmelskörper in Form eines konfigurierbaren Tortendiagramms zu vergleichen.

Abbildung 3: Planetensuche bietet eine Vielzahl an Informationen. Im Beispiel sehen Sie die Anzahl von Exoplaneten pro Entdeckungsjahr.

Das Menü Statistik ähnelt dem Untermenü Diagramme. Es bietet Ihnen ebenfalls Funktionen an, um Informationen grafisch aufzubereiten, zum Beispiel die Anzahl der Sterne nach Spektraltyp. Der Menüpunkt Heute stellt unsere Galaxis mit den Bezeichnungen der Spiralarme und der Position unserer Sonne dar, während Unser Sonnensystem die Umlaufbahnen von Asteroiden (Abbildung 4) oder die Bahnen der Monde um einen vorher auszuwählenden Planeten präsentiert. Im Menü Extras zeigt der Unterpunkt Planetensysteme die derzeit bekannten 432 Planetensysteme an, wahlweise mit Darstellung der Lebenszone und der Erdbahn zum Vergleich.

Abbildung 4: Das Programm zeigt unter anderem die Bahnen von 130 Asteroiden bis zur Umlaufbahn des Planeten Saturn an.

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