K2-18 b – Gibt es Hinweise auf Leben auf dem Exoplaneten?

Kaum ein Exoplanet hat in den vergangenen Jahren so viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen wie K2-18 b. Der Planet befindet sich rund 120 Lichtjahre von der Erde entfernt, ist deutlich größer und massereicher als unser Heimatplanet und umkreist einen kühlen Roten Zwerg innerhalb dessen habitabler Zone. Besonders interessant wurde er, nachdem das James-Webb-Weltraumteleskop Moleküle in seiner Atmosphäre nachweisen konnte – und schließlich Hinweise auf Stoffe gemeldet wurden, die auf der Erde eng mit biologischen Prozessen verbunden sind.

Im Frühjahr 2025 sorgte K2-18 b deshalb weltweit für Schlagzeilen. Eine Forschergruppe berichtete über mögliche Signaturen von Dimethylsulfid und Dimethyldisulfid, kurz DMS und DMDS. Vor allem DMS ist interessant, weil es auf der heutigen Erde größtenteils durch biologische Prozesse entsteht.

Doch aus einem möglichen chemischen Signal wurde kein Nachweis außerirdischen Lebens. Unabhängige Analysen derselben Webb-Daten kamen anschließend zu deutlich vorsichtigeren Ergebnissen und konnten die behaupteten Biosignaturen nicht statistisch belastbar bestätigen. Nach dem derzeitigen Forschungsstand gibt es deshalb keinen wissenschaftlichen Nachweis für Leben auf K2-18 b.

Gerade diese Kontroverse macht den Planeten jedoch besonders interessant. An K2-18 b lässt sich beobachten, wie schwierig es ist, aus dem Licht einer weit entfernten Atmosphäre auf die Bedingungen einer fremden Welt zu schließen – und wie hoch die wissenschaftlichen Anforderungen sein müssen, bevor tatsächlich von außerirdischem Leben gesprochen werden kann.

Was ist K2-18 b?

K2-18 b ist ein Exoplanet, der den Roten Zwergstern K2-18 umkreist. Entdeckt wurde er mithilfe der verlängerten K2-Mission des Kepler-Weltraumteleskops; seine Entdeckung wurde 2015 bekannt gegeben.

Der Planet besitzt einen Radius von etwa 2,37 Erdradien und eine Masse von rund neun Erdmassen. Damit ist er wesentlich größer als die Erde, aber kleiner als die Eisriesen Uranus und Neptun unseres Sonnensystems. Für solche Planeten verwenden Astronomen Begriffe wie Sub-Neptun oder – abhängig von der jeweiligen Einordnung – Supererde.

Genau diese Größe macht die Interpretation schwierig. In unserem Sonnensystem gibt es keinen Planeten zwischen Erde und Uranus, der als unmittelbares Vergleichsobjekt dienen könnte. Wir wissen deshalb aus Beobachtungen anderer Planetensysteme, dass Welten dieser Größenklasse sehr unterschiedliche Zusammensetzungen besitzen können.

K2-18 b könnte beispielsweise einen großen felsigen Kern und eine mächtige Wasserstoffatmosphäre besitzen. Denkbar sind aber auch erhebliche Wasservorräte im Inneren oder andere Schichtungen. Wie seine Oberfläche – sofern überhaupt von einer klar definierten Oberfläche gesprochen werden kann – tatsächlich beschaffen ist, wurde nicht beobachtet.

Wie weit ist K2-18 b von der Erde entfernt?

Das Planetensystem befindet sich ungefähr 120 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Löwe.

Auf astronomischen Maßstäben gehört K2-18 damit noch zu unserer weiteren stellaren Nachbarschaft. Für die Raumfahrt ist diese Entfernung dagegen gewaltig. Eine direkte Untersuchung durch Raumsonden ist mit heutiger oder absehbarer Technik ausgeschlossen.

K2-18 b wird deshalb ausschließlich aus der Ferne erforscht. Entscheidend ist dabei ein glücklicher geometrischer Umstand: Von der Erde aus gesehen zieht der Planet regelmäßig vor seinem Stern vorbei.

Während eines solchen Transits durchquert ein kleiner Teil des Sternenlichts die Atmosphäre des Planeten. Moleküle absorbieren bestimmte Wellenlängen dieses Lichts. Mit empfindlichen Instrumenten lässt sich daraus ein Spektrum gewinnen, das Hinweise auf die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre enthält.

Genau auf diese Weise konnte das James-Webb-Weltraumteleskop K2-18 b wesentlich genauer untersuchen als frühere Teleskope.

Liegt K2-18 b in der habitablen Zone?

K2-18 b umkreist seinen Stern in einem Abstand von ungefähr 0,14 Astronomischen Einheiten und benötigt rund 32,9 Tage für einen vollständigen Umlauf. Ein Jahr dauert dort also nur etwas mehr als einen Monat. Trotzdem befindet sich der Planet innerhalb der habitablen Zone, weil sein Zentralstern wesentlich kleiner, kühler und lichtschwächer als die Sonne ist.

Die habitable Zone beschreibt den Bereich um einen Stern, in dem unter geeigneten Bedingungen flüssiges Wasser möglich sein könnte.

Das Wort „habitabel“ kann dabei leicht einen falschen Eindruck erwecken. Die Lage eines Planeten in dieser Zone bedeutet weder, dass dort tatsächlich Wasser vorhanden ist, noch dass der Planet bewohnbar ist.

Besonders deutlich wird das bei K2-18 b. Aufgrund seiner großen Masse und seiner wahrscheinlich ausgedehnten Atmosphäre können sich die tatsächlichen Bedingungen erheblich von denen der Erde unterscheiden.

Die entscheidende Frage lautet daher nicht nur, wie viel Energie der Planet von seinem Stern erhält. Entscheidend ist, was sich unter seiner Atmosphäre befindet.

Was hat das James-Webb-Teleskop auf K2-18 b entdeckt?

2023 wurden Ergebnisse von Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop veröffentlicht, die K2-18 b zu einem der interessantesten Exoplaneten für Atmosphärenforschung machten.

Die Messungen zeigten deutliche Hinweise auf Methan in der Atmosphäre. In der ursprünglichen Analyse wurde außerdem Kohlendioxid identifiziert. Zugleich fanden die Forscher keine starken Hinweise auf Ammoniak. Diese Kombination wurde als grundsätzlich vereinbar mit einem sogenannten Hycean-Szenario interpretiert: einem Planeten mit wasserstoffreicher Atmosphäre und möglicherweise einem tiefen Ozean darunter.

Der Begriff „Hycean“ setzt sich aus den englischen Begriffen für Wasserstoff und Ozean zusammen. Solche hypothetischen Welten könnten wesentlich größer als die Erde sein und trotzdem unter bestimmten Voraussetzungen flüssiges Wasser besitzen.

Damit entstand ein faszinierendes Bild: eine große Welt mit dichter Wasserstoffatmosphäre und möglicherweise einem globalen Ozean.

Doch dieses Bild ist bislang eine Hypothese.

Andere Modelle zeigen, dass die beobachtete Atmosphäre auch mit einem klassischen Sub-Neptun erklärt werden könnte, bei dem unter der Wasserstoffhülle keine lebensfreundliche Wasseroberfläche existiert. Eine umfangreiche Neuauswertung der Webb-Daten bestätigte Methan, fand jedoch weder für Kohlendioxid noch für DMS einen vergleichbar robusten Nachweis und zeigte, dass die Atmosphärenzusammensetzung auch ohne Ozean oder Leben erklärt werden kann.

Was sind DMS und DMDS?

Dimethylsulfid, kurz DMS, ist eine schwefelhaltige Verbindung. Auf der heutigen Erde entsteht sie in großem Umfang durch biologische Prozesse, insbesondere im Zusammenhang mit Mikroorganismen in den Ozeanen.

Dimethyldisulfid, DMDS, ist chemisch verwandt und kann ebenfalls mit biologischen Vorgängen verbunden sein.

Gerade deshalb sind beide Moleküle für die Astrobiologie interessant. Würde eines dieser Gase eindeutig in der Atmosphäre eines potenziell bewohnbaren Exoplaneten nachgewiesen, müsste untersucht werden, woher es stammt.

Das entscheidende Wort lautet jedoch: eindeutig.

Ein Molekül ist nicht automatisch ein Lebensbeweis. Zunächst muss zweifelsfrei feststehen, dass es tatsächlich vorhanden ist. Anschließend muss geklärt werden, ob nicht-biologische chemische oder geologische Prozesse ebenfalls ausreichende Mengen erzeugen könnten.

Bei K2-18 b ist bereits die erste Voraussetzung bislang nicht erfüllt.

Was wurde 2025 über mögliches Leben auf K2-18 b berichtet?

Im April 2025 veröffentlichte eine Forschergruppe um Nikku Madhusudhan neue Beobachtungen mit dem MIRI-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops.

Die Messungen deckten einen anderen Wellenlängenbereich ab als frühere Webb-Beobachtungen. Die Forscher fanden spektrale Strukturen, die sich in ihren Modellen mit DMS oder DMDS erklären ließen. Die statistische Signifikanz wurde mit ungefähr drei Sigma angegeben.

Das Ergebnis war interessant, aber noch weit von einem gesicherten Nachweis entfernt.

Drei Sigma bedeutet vereinfacht, dass ein zufälliges statistisches Ergebnis bereits relativ unwahrscheinlich ist. In Bereichen der Wissenschaft, in denen außergewöhnliche Entdeckungen behauptet werden, werden jedoch wesentlich höhere Anforderungen gestellt. Hinzu kommt, dass bei Atmosphärenspektren nicht nur statistisches Rauschen eine Rolle spielt. Instrumenteneffekte, Datenverarbeitung und sich überlagernde Spektren verschiedener Moleküle können ebenfalls falsche oder mehrdeutige Signale erzeugen.

Die Autoren selbst bezeichneten weitere Beobachtungen als notwendig.

In der öffentlichen Wahrnehmung blieb davon teilweise nur die wesentlich spektakulärere Aussage übrig, auf einem fernen Planeten könnten Spuren von Leben entdeckt worden sein.

Genau diese Schlussfolgerung gaben die Daten nicht her.

Wurde DMS auf K2-18 b inzwischen bestätigt?

Nein.

Nach der Veröffentlichung erschienen mehrere unabhängige Untersuchungen, in denen die vorhandenen Webb-Daten erneut ausgewertet wurden.

Eine umfangreiche gemeinsame Analyse der Beobachtungen von NIRISS, NIRSpec und MIRI kam zu dem Ergebnis, dass keine statistisch ausreichenden Hinweise für DMS oder DMDS vorhanden sind. Die Forscher zeigten außerdem, dass andere Moleküle ähnliche Absorptionsstrukturen erzeugen können. Veränderungen bei der Datenreduktion oder bei den in den Modellen berücksichtigten Molekülen beeinflussten das Ergebnis erheblich.

Eine weitere unabhängige Untersuchung der öffentlich verfügbaren Webb-Daten gelangte zu einer ähnlich kritischen Einschätzung. Bei unterschiedlichen Verfahren zur Verarbeitung der MIRI-Messungen änderte sich das resultierende Spektrum erheblich. In der bevorzugten Auswertung der Forscher ergab die große Mehrheit der untersuchten Modelle keinen DMS- oder DMDS-Nachweis. Die Autoren kamen deshalb zu dem Schluss, dass bislang keine statistisch signifikanten Belege für Biosignaturen in der Atmosphäre von K2-18 b existieren.

Der Stand im August 2026 ist damit deutlich: Die behauptete Biosignatur ist nicht bestätigt.

Was wissen wir über die Atmosphäre von K2-18 b sicher?

Am robustesten ist inzwischen der Nachweis von Methan.

Mehrere Analysen der Webb-Beobachtungen bestätigen, dass Methan einen bedeutenden Bestandteil der beobachtbaren Atmosphäre darstellt. Andere Moleküle sind schwieriger einzuordnen. Während die ursprüngliche Webb-Auswertung auch Kohlendioxid meldete, ergaben spätere unabhängige Analysen eine geringere statistische Sicherheit dafür.

Genau darin zeigt sich ein wesentliches Merkmal moderner Exoplanetenforschung: Die Daten sind oft so fein, dass verschiedene plausible Verfahren zur Datenverarbeitung unterschiedliche Ergebnisse hervorbringen können.

Das bedeutet nicht, dass die Messungen wertlos wären. Im Gegenteil. K2-18 b gehört zu den wenigen kleineren Exoplaneten, deren Atmosphäre überhaupt über einen breiten Wellenlängenbereich untersucht werden kann.

Doch jeder zusätzliche Stoff muss einzeln geprüft werden.

Die Aussage „Webb hat die Atmosphäre untersucht“ ist deshalb wesentlich belastbarer als die Aussage „Webb hat Leben gefunden“.

Ist K2-18 b eine Wasserwelt?

Das wissen wir ebenfalls nicht.

Die Hycean-Hypothese gehört zu den interessantesten Erklärungsmodellen für K2-18 b. Danach könnte eine wasserstoffreiche Atmosphäre über einem globalen Ozean liegen. Wegen der hohen Masse des Planeten wären die Bedingungen allerdings nicht mit einem Ozean auf der Erde vergleichbar.

Unter mehreren Kilometern oder sogar wesentlich größeren Tiefen Wasser würden enorme Drücke entstehen. Je nach Temperatur und innerem Aufbau könnten sich exotische Hochdruckformen von Eis bilden, obwohl darüber flüssiges Wasser vorhanden wäre.

Andere Untersuchungen kommen zu dem Ergebnis, dass K2-18 b eher ein klassischer Mini- oder Sub-Neptun sein könnte. In diesem Fall könnte die Atmosphäre so mächtig sein, dass darunter extreme Temperaturen und Drücke herrschen. Eine lebensfreundliche Ozeanoberfläche wäre dann nicht erforderlich, um die beobachteten Spektren zu erklären.

Auch die 2025 und 2026 diskutierten Biosignaturen lösen dieses Problem nicht. Selbst ein sicherer DMS-Nachweis müsste vor dem Hintergrund der tatsächlichen physikalischen Bedingungen des Planeten interpretiert werden.

Bevor gefragt werden kann, ob dort ein Ozean voller Mikroorganismen existiert, muss zunächst geklärt werden, ob dort überhaupt ein lebensfreundlicher Ozean existieren kann.

Könnte auf K2-18 b Leben existieren?

Ausgeschlossen ist es mit dem heutigen Wissen nicht. Nachgewiesen ist es ebenso wenig.

Sollte K2-18 b tatsächlich eine Hycean-Welt mit flüssigem Wasser, einer geeigneten Temperatur und langfristig stabiler Atmosphäre sein, würde der Planet zumindest einige Voraussetzungen erfüllen, die aus irdischer Sicht für Leben wichtig sind.

Doch jede dieser Voraussetzungen enthält derzeit Unsicherheiten.

Wir kennen keine Oberfläche des Planeten. Wir wissen nicht, wie tief seine Atmosphäre reicht. Wir wissen nicht, ob darunter flüssiges Wasser existiert. Wir kennen keine gesicherte Biosignatur.

Hinzu kommt der Zentralstern. K2-18 ist ein Roter Zwerg, und die hochenergetische Strahlungsumgebung solcher Sterne kann die Atmosphären ihrer Planeten und ihre Chemie erheblich beeinflussen. Untersuchungen des Systems zeigen, dass Röntgenstrahlung und mögliche atmosphärische Verluste deshalb bei Modellen von K2-18 b berücksichtigt werden müssen.

Ein Planet kann sich also innerhalb einer habitablen Zone befinden und trotzdem Bedingungen besitzen, die für Leben äußerst ungünstig sind.

Warum ist K2-18 b trotzdem so wichtig?

K2-18 b zeigt, dass die Suche nach außerirdischem Leben in eine neue Phase eingetreten ist.

Vor wenigen Jahrzehnten wussten wir nicht einmal, ob Planeten außerhalb unseres Sonnensystems häufig sind. Heute können Astronomen das Sternenlicht analysieren, das durch die Atmosphäre eines Planeten gelangt, der mehr als hundert Lichtjahre entfernt ist, und darin Spuren einzelner Moleküle untersuchen.

Die wissenschaftliche Bedeutung liegt deshalb nicht darin, dass auf K2-18 b bereits Leben entdeckt worden wäre.

Sie liegt darin, dass wir erstmals bei einem relativ kleinen Planeten innerhalb einer habitablen Zone eine Atmosphäre so detailliert untersuchen können, dass überhaupt über mögliche Biosignaturen diskutiert werden kann.

Dabei zeigt K2-18 b gleichzeitig, wie vorsichtig solche Ergebnisse interpretiert werden müssen. Ein interessantes Signal muss von mehreren Instrumenten bestätigt werden. Unterschiedliche Verfahren zur Datenanalyse müssen dasselbe Ergebnis liefern. Alternative Moleküle müssen ausgeschlossen werden. Und selbst danach bleibt die Frage, ob ein Stoff biologisch oder ohne Leben entstanden ist.

Für einen überzeugenden Lebensnachweis reicht ein einzelnes auffälliges Molekül nicht.

Gibt es also Hinweise auf Leben auf K2-18 b?

Im weitesten Sinn gab es Hinweise, die als mögliche Biosignaturen interpretiert wurden. Das ist etwas anderes als ein bestätigter Hinweis auf Leben.

Die Webb-Beobachtungen von 2025 lieferten spektrale Strukturen, die mit DMS oder DMDS vereinbar erschienen. Gerade weil diese Stoffe auf der Erde eng mit biologischen Prozessen verbunden sind, war das Ergebnis wissenschaftlich interessant.

Nachfolgende unabhängige Analysen schwächten diese Interpretation jedoch erheblich. Sie fanden keine statistisch belastbaren Belege dafür, dass DMS oder DMDS tatsächlich in der Atmosphäre vorhanden sind. Andere Moleküle, andere Datenverarbeitungen und instrumentelle Effekte können die beobachteten Strukturen ebenfalls erklären.

Damit bleibt K2-18 b kein Planet, auf dem Leben entdeckt wurde. Er ist auch kein Planet, auf dem inzwischen eine anerkannte Biosignatur nachgewiesen wurde.

Er ist etwas anderes: eines der besten natürlichen Labore, die wir derzeit besitzen, um herauszufinden, wie schwierig die Suche nach Leben auf weit entfernten Welten tatsächlich ist.

Vielleicht werden weitere Beobachtungen irgendwann zeigen, dass sich unter seiner wasserstoffreichen Atmosphäre tatsächlich ein Ozean verbirgt. Vielleicht werden sie bestätigen, dass ungewöhnliche Schwefelverbindungen vorhanden sind. Ebenso möglich ist, dass K2-18 b sich letztlich als lebensfeindlicher Sub-Neptun erweist.

Im August 2026 bleibt die entscheidende Frage offen.

Leben wurde auf K2-18 b nicht gefunden. Aber die Instrumente sind inzwischen empfindlich genug geworden, dass wir überhaupt beginnen können, nach seinen chemischen Spuren zu suchen.

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Quellen
▪︎ NASA – K2-18 b und aktuelle Planetendaten
▪︎ NASA / James Webb Space Telescope – Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre von K2-18 b
▪︎ Madhusudhan et al. – New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18 b from JWST MIRI
▪︎ Luque et al., Astronomy & Astrophysics – Insufficient evidence for DMS and DMDS in the atmosphere of K2-18 b
▪︎ Stevenson et al. – K2-18b Does Not Meet The Standards of Evidence For Life
▪︎ Schmidt et al. – A Comprehensive Reanalysis of K2-18 b’s JWST NIRISS and NIRSpec Transmission Spectrum
▪︎ Rukdee et al., Astronomy & Astrophysics – Untersuchung der hochenergetischen Strahlungsumgebung von K2-18