Gibt es einen unbekannten erdartigen Planeten im Sonnensystem?

Vancouver (Kanada) – Während die Astronomie-Gemeinde weiterhin die mögliche Existenz eines noch unentdeckten großen Planeten im äußeren Sonnensystem in Form des sogenannten „Planet Nine“ kontrovers diskutiert, beschreibt eine aktuelle Studie zur Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems das Fehlen eines etwa marsgroßen Felsplaneten in dieser äußeren Region.

Tatsächlich sind die uns heute bekannten acht Planeten sozusagen die Überlebenden der Entstehung und Entwicklung eines einst sehr viel chaotischeren Planetensystems um unsere Sonne.

In einer aktuell im Fachjournal „Annual Review of Astronomy and Astrophysics“ (DOI: 10.1146/annurev-astro-120920-010005) veröffentlichten Studie haben Brett Gladman von der University of British Columbia und Kathryn Volk von der University of Arizona die Entstehung und seitherige Entwicklung des Sonnensystems mit Fokus auf das äußere Sonnensystem jenseits der Neptunbahn untersucht.

In dieser Region unseres Sonnensystems sind uns bislang lediglich Zwergplaneten wie Pluto, Eris und Sedna sowie kleinere Objekte und Kometen bekannt. Tatsächlich „fehlen“ hier aber Planeten. „Es scheint unwahrscheinlich, dass die Natur vier Kerne großer Gasplaneten entstehen ließ, aber im äußeren Sonnensystem nichts, das größer ist als die bekannten Zwergplaneten“, so Volk und Gladman.

Tatsächlich haben schon frühere Modellierungen der Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems gezeigt, dass sich dessen heutige Konstellation am ehesten erklären lässt, wenn es – zumindest im frühen Sonnensystem – noch mindestens einen weiteren Felsplaneten mit einer Größe zwischen der von Mars und Erde im äußeren Sonnensystem gegeben hätte. Allerdings wäre es dann auch möglich, dass dieser Planet durch die Schwerkraftwechselwirkung mit anderen Planeten, etwa den Gas- oder Eisriesen, auch schon vor langer Zeit aus dem Sonnensystem herausgeschleudert wurde und heute als ungebundener Einzelgänger den interstellaren Raum durchstreift.

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Ebenso möglich wäre aber auch, dass ein solcher Planet auch heute noch Teil unseres Sonnensystems ist, bislang aber aufgrund seiner extremen Entfernung und Umlaufbahn noch nicht entdeckt wurde.

Laut den neusten Berechnungen von Gladman und Volk könne die bekannte Migration der großen Gasplaneten – Jupiter bewegte sich auf die Sonne zu, während sich die drei anderen Gasplaneten nach außen bewegten – die Anordnung und Bahneigenschaften nicht aller bekannten Objekte im äußeren Sonnensystem erklären.

Im Gegensatz zur allgemeinen Vorstellung vom äußeren Sonnensystem als einem Raum, der lediglich mit urzeitlichen Objekten und Trümmern aus der Zeit der Entstehung unseres Planetensystems vor rund 4,6 Milliarden Jahren angefüllt ist, finden sich in dieser Region zahlreiche Objekte, die ursprünglich sehr viel näher an der Sonne entstanden und erst später hierher wanderten. Es sind gerade diese Objekte, die sich aufgrund ihrer Zusammensetzung und extrem elliptischen Bahnen von den ursprünglichen Objekten dieser Region unterscheiden. Aus diesem Grund wäre hier auch der Raum, in dem Astronomen also am ehesten nach einem weiteren erdartigen Planeten suchen sollten.

Tatsächlich zeigten bereits frühere Modellierungen des frühen Sonnensystems durch Kedron Silsbee vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und und Scott Tremaine vom Institute for Advanced Study, dass in etwa der Hälfte der Szenarien angenommener mars-großer Planeten im äußeren Sonnensystem, alle diese Körper in den interstellaren Raum katapultiert wurden. In den restlichen Fällen verblieb aber stets einer dieser Planeten im Sonnensystem – allerdings auf einer extremen und von der Gravitation der Objekte im Kuiper-Gürtel losgelösten Umlaufbahn.

Dieses Szenario sei aber nicht mit dem Konzept von Planet Nine zu verwechseln, erläutert ein aktueller Artikel auf „Inverse.com“ und zitiert die Forschenden dahingehend, dass es sich vielmehr um eine dazu alternative Hypothese handele – eine Kontroverse, wie sie nur durch die Entdeckung und Beschreibung eines Planeten gelöst werden könne.

Möglichkeiten für eine solche Entdeckung ergeben sich schon im kommenden Jahr, wenn das neue „Vera Rubin Observatory“ (VOR) seine wissenschaftliche Arbeit aufnehmen wird und dann beide Arten möglicher Planeten entdecken könnte. Auch das europäische Weltraumteleskop „Gaia“ könnte einen bislang unentdeckten Planeten aufzeigen, wenn dessen Schwerkraft etwa das Licht von Hintergrundsternen verzerrt. Zugleich ist es aber natürlich auch möglich, dass es weder den einen, noch den anderen unentdeckten Planeten im Sonnensystem gibt und die Störungen im äußeren Sonnensystem die Reste eines bereits entflohenen und so zum Einzelgänger gewordenen Planeten verursacht wurden.

Wirklich einig ist sich die Astronomie-Gemeinde also nur darin, dass es im äußeren Sonnensystem Dinge gibt, dir wir noch nicht richtig verstehen.

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Recherchequelle: Annual Review of Astronomy and Astrophysics, Harvard.edu, Inverse.com

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Andreas Müller

Autor und Publizist