Es geht auch ohne: Astronomen weltweit fahnden nach einem verborgenen neunten Planeten des Sonnensystems. Doch nun belegen Forscher, dass die ungewöhnlichen Bahnen einiger Objekte jenseits des Neptun auch ohne diesen Planeten erklärbar sind. Stattdessen könnte der Kuipergürtel selbst für die nötige Anziehung sorgen – wenn er massereicher ist als bisher angenommen. Ist „Planet 9“ demnach doch nur ein Mythos?

Seit 2016 spekulieren Astronomen darüber, ob es im äußeren Sonnensystem einen noch unentdeckten, neptungroßen neunten Planeten gibt. Dieser Eisriese, so die Theorie, kreist auf einem stark exzentrischen Orbit um die Sonne, der ihn bis zu 1.500 astronomische Einheiten weit hinausbringt. Indizien für seine Präsenz liefern fast 30 Objekte jenseits des Neptun, deren ebenfalls stark exzentrische Umlaufbahnen von einer unsichtbaren Masse beeinflusst scheinen.

Brocken-Ring statt Planet?

„Die Planet-9-Hypothese ist faszinierend, aber wenn dieser Planet existiert, hat er es bisher gut geschafft, der Entdeckung zu entgehen“, sagt Antranik Sefilian von der University of Cambridge. „Wir wollten deshalb wissen, ob es nicht eine andere, weniger dramatische Ursache für die ungewöhnlichen Orbits einiger transneptunischen Objekte (TNO) geben könnte.“

Ungewöhnliche Umlaufbahnen einiger transneptunischer Objekte und hypothetische Bahn von Planet 9 . © Caltech /nagualdesign

Ihre Hypothese: Möglicherweise könnte auch die kombinierte Masse eines ganzen Rings aus vielen kleineren Brocken die Bahnen der 30 „Außenseiter“ so ausgelenkt haben. „Eine relativ massereiche und leicht exzentrische Scheibe von transneptunischen Objekten könnte den Effekt der äußeren Planeten ausgleichen und stark exzentrische Mitglieder dieser Population in eine stabile Konfiguration bringen“, so die Forscher.

Kollektive Anziehungskraft

Um zu testen, wie dieser Ring aus eisigen Brocken beschaffen sein müsste, führten die Astronomen mehrere Modellsimulationen durch. Ihr Augenmerk lag dabei auf dem Schwerkrafteinfluss, den eine Ansammlung transneptunischer Brocken auf die Bahnen der bekannten „Außenseiter“ ausüben würde. Aus diesen Simulationen ermittelten sie die Masse und Ausrichtung, die ein solcher Ring haben müsste.

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Das Ergebnis: Die ungewöhnlichen Orbits der Außenseiter-TNOs könnten tatsächlich auch ohne einen versteckten Eisriesen zustande gekommen sein. „Wenn man Planet 9 aus dem Modell entfernt und stattdessen viele kleine Objekte über ein großes Gebiet verteilt, dann können ihre kollektiven Anziehungskräfte die exzentrischen Bahnen einiger TNOs ebenso gut erklären“, berichtet Sefilian.

Kuipergürtel mit zehn Erdmassen?

Es gibt allerdings einen Haken: Jenseits des Neptun müsste es für diesen Effekt deutlich mehr Objekte geben als bisher angenommen. Bisher schätzen Astronomen die Masse des Kuipergürtels auf rund 0,1 Erdmassen. Um den postulierten Schwerkraft-Einfluss auf die Außenseiter-TNOs auszuüben, müsste der Gürtel jedoch bis zu zehn Erdmassen umfassen, wie die Astronomen ermittelten. Das aber würde bedeuten, dass Astronomen bisher nur einen Bruchteil des Kuipergürtels beobachtet und erfasst haben.

Sefilian und seine Kollegen halten das aber durchaus für möglich: Während es relativ leicht sei, die Masse eines umgebenden Rings bei fremden Planetensystemen abzuschätzen, sei das beim Sonnensystem anders: „Wenn man die Scheibe vom Inneren des Systems aus betrachtet, ist es fast unmöglich, sie ganz zu sehen“, sagt Sefilian. Am eisigen Außenrand des Sonnensystems könnten sich demnach deutlich mehr Objekte verbergen als bisher gedacht.

Beweise fehlen für beide Hypothesen

„Letztlich haben wir bisher keine verlässlichen und direkten Beobachtungsbeweise für die von uns vorgeschlagenen Scheibe – ebenso wenig wie für einen Planet 9“, konstatiert Sefilian. Er und sein Team hoffen nun, dass weitere Entdeckungen von transneptunischen Objekten mit ungewöhnlichen Bahnen mehr Klarheit darüber bringen, was sich dort draußen verbirgt. „Es wäre durchaus möglich, dass beides stimmt – dass es einen massereicheren Ring und einen neunten Planeten gibt“, räumt der Forscher ein. (Astronomical Journal, 2019; doi: 10.3847/1538-3881/aaf0fc)

Quelle: University of Cambridge

23. Januar 2019

- Nadja Podbregar