Der neunte Planet wurde noch nie gesehen – aber Forscher glauben, dass er existiert

Existiert Planet IX wirklich im Sonnensystem? Und wenn ja, woraus besteht es und wo ist es versteckt? Astronomen haben dies lange in Frage gestellt. Dazwischen wurde es um den hypothetischen neunten Satelliten unserer Sonne ziemlich ruhig. In letzter Zeit haben jedoch einige neue Theorien über seine Natur die Debatte wiederbelebt.

Es begann in den 1970er Jahren. Zu diesem Zeitpunkt kam der amerikanische Astronom Tom van Flandern aufgrund von Orbitalstörungen der Planeten Uranus und Neptun zu dem Schluss, dass es einen zehnten Planeten geben muss (zehn Planeten wurden dann gezählt. Pluto wurde jedoch später sein Planetenstatus entzogen).

Fünfmal so groß wie die Erde, dreimal so weit weg wie Neptun?

Es sollte sich in einer sehr elliptischen Umlaufbahn weit außerhalb der Ebene der Ekliptik drehen – – die gemeinsame Orbitalebene der Hauptplaneten – – mit einer Umlaufzeit von 1019 Jahren. Es wäre dreimal weiter von unserem Zentralstern entfernt als der äußerste Planet Neptun. Die Entfernung von der Sonne beträgt 4,5 Milliarden Kilometer oder etwa 30 astronomische Einheiten (AU; 1 AU entspricht der Entfernung zwischen der Erde und der Sonne von 150 Millionen Kilometern).

Der Astronom John Anderson vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien, kam 1987 zu einem ähnlichen Ergebnis. Sein Planet X hatte die fünffache Masse der Erde, eine Umlaufzeit von 700 bis 1000 Jahren und eine Umlaufbahn, die ebenfalls stark abfiel.

Die Hypothese erhielt später neue Impulse: 2003 spürten die amerikanischen Astronomen Mike Brown, Chad Trujillo und David Rabinowitz den Kuipergürtel – – Dies ist der Name der Region, die als äußerste Grenze des Sonnensystems gilt – – ein besonderes Objekt: der 1000 Kilometer lange Zwergplanet Sedna. Es folgt einem bemerkenswerten Weg. Der der Sonne am nächsten gelegene Punkt ist 76 AE, der von der Sonne am weitesten entfernte 1000 AE; Ein Zyklus dauert mehr als 10.000 Jahre.

In den folgenden Jahren wurden fünf weitere Kuipergürtelobjekte (KGO) in vergleichbaren extremen Umlaufbahnen gefunden. Im Jahr 2014 stellten Trujillo und sein Kollege Scott Sheppard fest, dass ihre Jobs in gewisser Weise auffallend kongruent waren. Wenn sie der Sonne am nächsten kommen, überqueren sie die Ebene der Ekliptik von Süden nach Norden. Trujillo und Sheppard kamen zu dem Schluss, dass diese Seltsamkeit auf ein Objekt zurückgeführt werden kann, das 250 AE tief im Weltraum und größer als die Erde ist.

Es gibt zwei Kandidaten

Inzwischen hatte er auch Brasilianer Der Astronom Rodney Gomes postuliert die Existenz eines anderen Planeten. Er analysierte die Flugbahnen von 92 KGO. In sechs von ihnen fand er Anomalien, die am besten durch die Schwerkraft eines unbekannten Objekts erklärt werden konnten. Laut Computermodellen sollte es viermal so groß wie die Erde sein, ungefähr so ​​groß wie Neptun und 1.500 mal weiter von der Sonne entfernt. Laut Gomes könnte es sich um einen extrasolaren Satelliten handeln, der ursprünglich einen anderen Stern umkreiste. Als es an der Sonne vorbei flog, zog es den Planeten mit seiner Schwerkraft in unser System.

2016 untersuchten die Astronomen Konstantin Batygin und Mike Brown vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena die von Trujillo und Sheppard beobachteten COs erneut. Sie fanden heraus, dass ihre Umlaufbahnen auf einen bestimmten Punkt im Raum zeigen. Daraus folgerten sie, dass die Schwerkraft eines Satelliten Eiskörper anzieht, die zehnmal schwerer als die Erde und zwanzigmal weiter entfernt als Neptun sein müssen. Die Wahrscheinlichkeit, dass dies ein Zufall ist, liegt bei 0,007 Prozent.

Im selben Jahr gab ein Bericht von Forschern bekannt, dass sie Alma mit der Radioteleskopeinrichtung hatten in Chile zwei Kandidaten für einen neunten Planeten aufgespürt. Sie nannten einen von ihnen „Gna“, nach einer Ase in der nordischen Mythologie. Er ist im Sternbild des Adlers. Der zweite Kandidat befindet sich in der Nähe von Alpha Centauri, der der Sonne am nächsten gelegenen Galaxie.

„Mit fünf Erdmassen erinnert es an Supererden, die in seltsamen Galaxien existieren.“

Gna könnte ein 220 bis 880 Kilometer langer Asteroid sein, der zwischen Saturn und Uranus umkreist – oder ein Planet von der Größe Neptuns, der 100 Mal weiter entfernt ist. Es könnte aber auch ein ganz anderer Körper sein – nämlich ein „Brauner Zwerg“ von der Größe des Jupiter, der durch den interstellaren Raum geht. Gleiches gilt für das Gebäude in Alpha Centauri.

Möglicherweise basiert die Beobachtung auf einem Artefakt, das durch eine zufällige Schwankung im Datenstrom von Alma verursacht wird. Der Caltech-Astronom Brown macht dafür ein statistisches Argument: Wenn Alma wirklich auf ein riesiges Objekt in einem kleinen Teil des Himmels gestoßen wäre, hätte es dort draußen etwa 200.000 Planeten von der Größe der Erde gegeben. Sie würden das gesamte Sonnensystem destabilisieren – und wir würden alle sterben.

Im vergangenen Jahr haben Brown und sein Kollege Batygin ihre früheren KGO-Orbitalberechnungen korrigiert. Basierend auf neuen Daten kamen sie zu dem Schluss, dass Planet Neun nur fünfmal so groß wie die Masse der Erde ist und der Sonne viel näher als erwartet, nämlich um das Sternbild Orion. „Mit fünf Massen der Erde erinnert es an Supererden, die in seltsamen Galaxien gefunden wurden“, erklärt Batygin.

Besprach die Berufswelt

Was aber, wenn anstelle eines großen Objekts viele kleine Objekte die Umlaufbahnen der fernen Eiswelten beeinflussen? Darauf zählen die Astronomen Jihad Touma von der American University of Beirut und Antranik Sefilian von der University of Cambridge in Großbritannien. In einem 2018 veröffentlichte Studie Sie erklären, dass eine große Anzahl von Körpern, die sich in einem flachen Ring im Kuipergürtel bewegen und das Zehnfache der Masse der Erde wiegen, eine Wirkung haben würde, die mit der eines großen Planeten vergleichbar ist. Dementsprechend könnten sie die Eisenbahnen von KGO betreffen.

Auch hier gibt es Einwände von Fachkollegen. Die im Ring angeordneten Eiskörper würden die zuvor geschätzte Gesamtmasse der KGO um das 100- bis 500-fache überschreiten, behaupten sie. Es ist auch ein Rätsel, wie ein solcher Ring hätte entstehen sollen.

Es ist also noch offen, ob Planet Nine wirklich existiert. Auf jeden Fall hat es noch niemand gesehen, was einen besonderen Grund haben kann: Das Objekt, das Sie suchen, ist möglicherweise überhaupt kein Planet, sondern ein sogenanntes ursprüngliches Schwarzes Loch. Nach theoretischen Überlegungen wurde diese Art von Schwarzem Loch im Urknall gebildet. Sie sind etwa so groß wie ein Tennisball und füllen den Raum in großer Zahl aus. Vielleicht kam einer von ihnen der Sonne zu nahe und wurde von der Schwerkraft erfasst.

Ein neues Reflektorteleskop könnte den Planeten in Zukunft sichtbar machen

Die Astrophysiker Jakub Scholtz von der Durham University in Großbritannien und James Unwin von der University of Illinois kamen auf diese Idee aufgrund mehrerer Anomalien, die in den Daten der Experimentieren Sie mit optischen Schwerkraftlinsen (OGLE) gefunden. Es sucht nach Helligkeitsschwankungen in fernen Sternen und Galaxien mittels des sogenannten Gravitationslinseneffekts.

Es tritt auf, wenn eine große Masse das Licht eines Körpers dahinter wie eine Linse aufgrund der von ihr erzeugten Raumkrümmung fokussiert. OGLE hat bereits eine Reihe solcher Linsen gefunden, anscheinend in der Milchstraße. Die Objekte mit „Linse“ sind ungefähr fünfmal so groß wie die Masse der Erde. Ihre Natur ist unklar, aber eine Möglichkeit wären ursprüngliche Schwarze Löcher. Diese sind jedoch im sichtbaren und infraroten Licht unsichtbar, so dass die Suche nach der Gravitationsquelle weit im Sonnensystem mit Teleskopen zum Scheitern verurteilt ist.

Die Schwerkraftprobe kann jedoch indirekt entdeckt werden – und zwar mit dem neuen Vera C. Rubin-Observatorium in Chile, das 2022 in Betrieb genommen werden soll. Mit einem ausgeklügelten Spiegelsystem kann er den Himmel in drei Nächten vollständig fotografieren. Wie Astronomen an der Harvard University herausfanden, konnten sie Objekte erkennen, die im Schwarzen Loch aufgebrochen waren, und dabei leuchten.

Das Durchsuchen des Himmels nimmt viel Zeit in Anspruch

Aber wie realistisch sind die Aussichten, Planet Nine tatsächlich zu finden? „Sehr gut; ich denke, es sollte in den kommenden Jahren fertig sein“, sagt der österreichische Informatiker und Wissenschaftsautor Marcus Stöger. „Der Grund, warum wir es noch nicht gefunden haben, ist, dass es paradoxerweise sowohl zu nah als auch zu weit weg ist.“ ist: so weit, dass es sich kaum durch seine langsame Bewegung von unzähligen anderen Hintergrundobjekten unterscheidet und so nah ist, dass es fast überall am Firmament sein kann – was die Suche extrem zeitaufwändig macht. „

Stöger hat kürzlich ein Buch veröffentlicht („Planet Neun“; FinanzBook Verlag, München), in dem er den neuesten Stand der Wissenschaft vorstellt. Er glaubt, dass die entscheidenden Hinweise von KGO stammen und in Bahnen kreisen, die ebenso auffällig wie ähnlich sind: länglich, eigenwillig, in Richtung der Ekliptik geneigt und fast in eine Richtung zeigend. Dies konnte nur durch die Existenz eines entfernten Objekts erklärt werden, das mindestens viermal so groß wie die Masse der Erde ist und sich alle 10.000 Jahre um die Sonne dreht.

„Wahrscheinlich ist es ein kompakter Gasplanet oder ein riesiger Felsplanet“

Ein Brauner Zwerg als ehemalige Sonnenzwillinge oder ein ursprüngliches Schwarzes Loch sind „lustige Ideen, die nicht ausgeschlossen werden können, aber die Wahrscheinlichkeit ist vernachlässigbar“, fährt Stöger fort. „Es ist höchstwahrscheinlich ein kompakter Gasplanet oder ein riesiger Felsenplanet, der einst durch die Schwerkraft unserer Sonne als wandernder Planet erobert wurde.“

Astronomen suchen es jetzt mit großen Teleskopen – und sie haben es vielleicht sogar unwissentlich gefunden. Denn es könnte sich um die Datenmassen des Pan-STARRS-Observatoriums in Hawaii handeln, das kontinuierlich den Sternenhimmel beobachtet, oder um die des TESS-Weltraumteleskops, von denen noch keines ausgewertet wurde. Dies steht jedoch allen offen: Interessenten können das Internetportal nutzen „Zooniverse„Auf der Suche nach einem Lichtpunkt im äußeren Sonnensystem, der von einem Bild zum anderen wechselt. Daher kann grundsätzlich jeder den neunten Planeten von unserer Sonne aus entdecken, was gerade geschieht.