Umlaufbahnen der extremen "SDO"s ("scattered disk objects", Objekte jenseits des konventionellen Kuipergürtels), die auf die Anwesenheit eines weiteren Planeten ("Planet 9") hindeuten, in rot, die Bahnen einiger extremer Kuipergürtel-Objekte in blau, und einige extreme "Centauren" in lila - die Bahn des riesigen Kometen Hale-Bopp ist zum Vergleich ebenfalls eingezeichnet (grün). Die mutmassliche Bahn von Planet 9 ist in orange dargestellt. Alle anderen Planeten befinden sich innerhalb des hellblauen Rings (dem Kuipergürtel). Der weisse Stern symbolisiert die Position der Sonne.

Planet 9 – Was bisher geschah

Die Ankündigung zweier Astronomen Anfang Januar, sie hätten deutliche Hinweise auf einen bisher noch nicht beobachteten neunten Planeten im Sonnensystem gefunden, hat nicht nur zu einem starken Medienecho und einem grossen öffentlichen Interesse geführt. Auch innerhalb der Wissenschaft haben sich seither verschiedenste Stimmen zum Thema geäussert. Bisher sieht es immer noch „gut“ aus für den neunten Planeten. Eine Übersicht.

Updates: Hinweis auf Mustill et al. 2016, wonach Planet Neun ein eingefangener Exoplanet sein könnte, hinzugefügt (5. April).

Am 20. Januar 2016 veröffentlichten die beiden amerikanischen Astronomen Konstantin Batygin und Mike Brown ihre Arbeit über die Möglichkeit eines bisher unbekannten „Neunten Planeten“ weit jenseits des Neptuns. Seit 2006 hatte das Sonnensystem nur noch acht Planeten, seit die IAU damals beschlossen hat, Pluto den Planetenstatus abzuerkennen (nicht zuletzt deshalb, weil gerade Mike Brown ein paar Jahre zuvor den „Zwergplaneten“ Eris gefunden hatte, der fast genau gleich gross – und schwerer – als Pluto ist). So ist es durchaus verständlich, dass die neue Arbeit auf grosses Interesse gestossen ist, nicht nur in der breiten Öffentlichkeit, sondern auch innerhalb der Wissenschaft. Die meisten dieser Publikationen wurden auf dem frei zugänglichen Wissenschafts-Server „arxiv“ (ausgesprochen wie englisch „archive“) veröffentlicht – noch ohne „Peer Review“ (Gegenlesen durch unabhängige Fachexperten). Einige der Arbeiten wurden mittlerweile aber auch in der wissenschaftlichen Literatur veröffentlicht.

Bereits knapp einen Monat nach der Ankündigung schalteten Nicolas Cowen und zwei Kolleg(inn)en eine kurze Arbeit auf arxiv auf, in der sie untersuchten, ob gegenwärtig laufende kosmologische Beobachtungen (also Beobachtungen von weit entfernten Galaxien sowie des CMB) dabei helfen könnten, Planet Neun zu finden. Ihre Schlussfolgerung ist, dass dies möglich sein sollte, sicher wenn Planet Neun etwa 700 AU von der Sonne entfernt und etwa so gross und „warm“ wie Neptun ist. Die Forscher stellen auch fest, dass die Entdeckung von Planet Neun im „Mikrowellenbereich“ dabei helfen könnte, etwas über seinen inneren Aufbau zu lernen. Eine zweite, sehr interessante Arbeit erschien am selben Tag auf arxiv. Sie wurde von Forschern rund um Agnès Fienga verfasst und mittlerweile in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics abgedruckt.

Fienga und ihre Kollegen schauten sich unter anderem die Daten der US-Raumsonde Cassini an, die derzeit den Saturn umkreist. Die Veränderung der Distanz zwischen Erde und Saturn über die Zeit – dank der Anwesenheit Der Raumsonde Cassini „vor Ort“ sehr genau bekannt – wird durch die bekannten Planeten nicht exakt erklärt: es gibt immer wieder kleine Abweichungen. In der Arbeit konnte nun gezeigt werden, dass ein neunter Planet an bestimmten Himmelspositionen diese Abweichungen verringert, während andere Himmelspositionen eines solchen Planeten die Abweichungen vergrössern (an gewissen Positionen lässt sich kein Unterschied ausmachen). Damit kann man gewisse Himmelspositionen von Planet Neun (auf dem sonnennahen Teil seiner vermuteten Bahn) ausschliessen, während andere Positionen nun wahrscheinlicher erscheinen. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt Lorenzo Iorio (ebenfalls mit einem Abstract auf arxiv), kommt jedoch aufgrund eines anderen Ansatzes zu leicht unterschiedlichen Ergebnissen.

Eine interessante Beobachtung tragen auch Renu Malhotra und zwei Kolleg(inn)en bei: die Bahnen der extremsten „SDOs“, eben jene, die möglicherweise von Planet Neun ausgerichtet wurden, haben noch eine weitere Gemeinsamkeit: ihre Umlaufszeiten befinden sich relativ nahe an „Resonanzen“ untereinander und mit Planet Neun. Das zum Beispiel, dass Sedna drei Umläufe um die Sonne macht, wenn Planet Neun deren zwei macht. Allerdings sind die Unsicherheiten hier gegenwärtig noch recht gross, und ein Zufall kann wohl noch nicht ausgeschlossen werden. Brown und Batygin (2016) sind dann in ihrer Arbeit ein paar Tage später auch kritisch: solche Resonanzen würde man gar nicht erwarten. Gut möglich also, dass die Zahlenverhältnisse rein zufällig sind.

Kleinkörper des äusseren Sonnensystems, die im Zusammenhang mit der Suche nach "Planet 9" von Interesse sind.
Kleinkörper des äusseren Sonnensystems, die im Zusammenhang mit der Suche nach „Planet 9“ von Interesse sind. Hier aufgetragen sind die grosse Halbachse (die mittlere Entfernung zur Sonne) auf der x-Achse und die nächste Annäherung an die Sonne (der Perihel) auf der y-Achse. Rote Objekte haben auch auf dem Eingangsbild des Artikels rote Bahnen. Blaue Objekte in dieser Grafik haben blaue oder lila-farbene Bahnen („Exzentrische Centauren“) im Eingangsbild. Für das neu entdeckte Objekt „uo3L91“ gibt es noch keine offiziellen Bahnelemente.

Am 17. März veröffentlichten Mike Brown und Konstantin Batygin ihre nächste Arbeit auf arxiv, in der sie versuchten, so gut wie möglich einzuschränken, wo sich „Planet Neun“ noch verstecken könnte. Sie schauten sich auch alle Daten und Arbeiten an, die seit ihrer ersten Veröffentlichung publiziert wurden. Sie zeigen, dass Planet Neun – wenn er existiert – am ehesten jenseits von 600 AU, innerhalb von etwa 60 Grad von seinem Aphel zu finden ist. Ein 20 Erdmassen grosser Planet mit einem Durchmesser von 9 Erd-Durchmessern wäre in dieser Distanz entdeckt worden – deshalb setzen sie diese Masse (und diesen Durchmesser) als realistische Obergrenze für Planet Neun an.

In den letzten drei Wochen hat sich nochmals einiges getan. Am 23. März schlugen Alexander J. Mustill und zwei Kollegen in einem arxiv-Artikel vor, dass die Sonne Planet Neun von einem vorbeiziehenden Stern „gestohlen“ haben könnte, als dieser nahe am Sonnensystem vorbeiflog – dies würde seine exzentrische Bahn gut erklären – und würde heissen, dass der allernächste „Exoplanet“ tatsächlich im Sonnensystem selbst zu finden wäre… Weiter hat das „OSSOS“-Survey (ein Studie, die ein grosses Gebiet des Himmels nach transneptunischen Objekten abgesucht hat) die Entdeckung eines neuen, extremen SDOs angekündigt. Bekannt gegeben wurde es von der Wissenschaftlerin Michele Bannister in einem Vortrag am SETI Institut (Youtube-Link des Vortrags). Vorläufig heisst das Objekt OSSOS-intern „uo3L91“, und ein Foto aus dem Vortrag zeigt (hier von Mike Brown auf Twitter verlinkt), dass es einen sehr langgezogenen, exzentrischen Orbit hat, der es viel weiter hinaus führt als etwa Sedna (leider sind noch keine weiteren Informationen verfügbar). Wieder zeigt sich die seltsame und einseitige „Ausrichtung“ des Orbits (nach „unten links“ in dem Bild oder im Titelbild dieses Artikels), genau wie von der Planet Neun Hypothese vorhergesagt.

Am 30. März haben Matthew J. Holman und Matthew J. Payne die Position von Pluto in den letzten hundert Jahren (ja, das stimmt so – obwohl Pluto erst 1930 offiziell entdeckt wurde, ist er auch schon auf früheren Bildern – unerkannt – fotografiert worden, das erste Mal im Jahr 1914) untersucht, um zu sehen, ob sie einen allfälligen Einfluss von Planet Neun auf dessen Bahn sehen. Sie glauben, einen deutlichen Einfluss zu sehen, der stärker ist, als von Fienga et al. 2016 vorausgesagt: Planet Neun müsste deshalb entweder näher oder grösser sein als bisher gedacht. Oder aber, der Effekt auf Plutos Umlaufbahn stammt von einem deutlich kleineren, näheren Körper und hat nichts mit Planet Neun zu tun. Schliesslich diskutieren Benjamin C. Bromley und Scott J. Kenyon noch zwei Modelle für die Entstehung von Planet Neun: 1) Herauswurf aus dem Sonnensystem durch einen Gasriesen und 2) Entstehung vor Ort.

In den letzten Tagen wurde dann noch berichtet, dass Planet Neun vielleicht alle 27 Millionen Jahre für ein Massenaussterben verantwortlich sein könnte. Doch das ist ein Missverständnis – die Arbeit von Daniel Whitmire bezieht sich auf einen „Planeten X“, der kaum eine Eigenschaft mit Planet Neun teilt (ausser dass er ungesehen und jenseits des Neptuns ist) – die entsprechende Arbeit wurde dann auch schon im letzten Oktober publiziert! Das Thema „alle 27 Millionen Jahre gibts ein Massenaussterben!“ und was ein unbekannter Planet damit zu tun haben könnte, werde ich in einem separaten Artikel behandeln.

So, nun seid ihr wieder auf dem neusten Stand. Planet Neun wurde noch nicht gefunden, aber es wird aktiv danach gesucht, und darüber nachgedacht, wo und wie man ihn finden könnte. Ich wäre nicht überrascht, wenn in den nächsten Monaten plötzlich jemand mit einer zündenden Idee kommt, wie man ihn innert kürzester Zeit „festnageln“ kann. Wenn das geschieht, steht es auch sicher wieder hier.

Quellen: Batygin & Brown, 2016, Astronomical Journal (Preprint auf arxiv) | Cowen et al., 2016, arxiv | Fienga et al., 2016, Astronomy & Astrophysics (Preprint auf arxiv) | Iorio, 2016, arxiv | Malhotra et al., 2016, arxiv | Brown & Batygin, 2016, arxiv | Mustill et al., 2016, arxiv | Holman & Payne, 2016, arxiv | Bromley & Kenyon, 2016, arxiv | Kenyon & Bromley, 2016, arxiv | Whitmire, 2015, MNRAS

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