Hinweis auf Planet Nine: Kleinplanet im äußeren Sonnensystem entdeckt

Der neuentdeckte Kleinplanet umkreist die Sonne noch deutlich jenseits des Kuipergürtels (Illu.).
Copyright: Illustration by Roberto Molar Candanosa and Scott Sheppard, courtesy of Carnegie Institution for Science / dt. Bearb.: grewi.de

Washington (USA) – Im äußeren Sonnensystem, 65 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt und noch deutlich jenseits der Umlaufbahn des Pluto und des Kuipergürtels, haben US-Astronomen einen weiteren Klein- bis Zwergplaneten entdeckt. Auch seine Umlaufbahn spricht für die Existenz eines weiteren großen Planeten, dem hitzig gesuchten „Planet Nine“ am äußeren Rande des Sonnensystems.

Wie das Team um den Astronomen Scott Sheppard von der Carnegie Institution for Science, Chad Trujillo von der Northern Arizona University und David Tholen von der University of Hawaii vor wenigen Tagen über einen Newsletter der International Astronomical Union und über das Minor Planet Center der IAU berichteten, und in einer kommenden Ausgabe des „Astronomical Journal“ berichten werden, entdeckten sie das Objekt „2015 TG387“ mit dem japanischen Subaru Telescope auf dem Mauna Kea auf Hawaii erstmals im Oktober 2015 als sie eigentlich Ausschau nach einem weiteren großen Planeten im äußeren Rand des Sonnensytems, dem sogenannten „Planet Nine“ oder „Planet X“ hielten, und gaben ihm den Spitznamen „The Goblin“ (Der Gnom).

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Dieser „Gnom“ umkreist die Sonne auf einer Umlaufbahn, die diese ferne Welt nie näher als 65 Astronomische Einheiten (AE = abstand Erde-Sonne) an die Sonne heranführt. (Zum Vergleich: Pluto umkreist die Sonne mit einer Distanz von rund 34 AE, siehe Abb.) Seine Umlaufbahn ist dabei derart elliptisch gestaucht, dass der sonnenfernste Punkt bei etwa 2.300 AE erreicht wird. Für eine vollständige Umrundung der Sonne braucht das Objekt denn auch etwa 40.000 Jahre. Da sich TG387 entsprechend langsam fortbewegt, dauerte es nun auch so lang, bis die Astronomen genügend Beobachtungsdaten vorliegen hatten, um seine Umlaufbahn genau zu bestimmen.

Orbitaldiagramm des neuentdeckten Objekts „2015 ZG387“ (Illu.).
Copyright: Illustration by Roberto Molar Candanosa and Scott Sheppard, courtesy of Carnegie Institution for Science.

Den Durchmesser des Objekts schätzen seine Entdecker auf rund 300 Kilometer. (Zum Vergleich: Der Durchmesser von Pluto beträgt 2.377 Kilometer, der unseres Mondes 3.474 Kilometer.). Damit gilt TG387 zunächst als Kleinplanet, fällt aber vielleicht auch – sollte seine eigenen Masse bzw. Schwerkraft ihn zur Kugelgestalt formen – schon in den unteren Definitionsbereich von sog. Zwergplaneten.

Zugleich passt die Umlaufbahn dieses „transneptunischen Objekts“ (TNO) in das gravitative Vorhersagemodell für die Existenz eines weiteren bislang unbekannten großen Planeten im äußeren Sonnensystem – dem derzeit hitzig gesuchten „Planet Nine“. Ein Beweis für diesen Planeten ist aber auch der „Gnom“ noch nicht.

Hintergrund: Panet Nine
Einige Astronomen, vornehmlich Prof. Mike Brown und Konstantin Batygin von der University of California, vermuten anhand von übereinstimmenden ungewöhnlichen und extremen Bahnabweichungen zahlreicher Objekte im Kuipergürtel die Existenz eines bislang noch unbekannten und ebenfalls noch nicht entdeckten weiteren großen Planeten weit außerhalb der Neptunbahn im äußeren Sonnensystem.

Bahndiagramme von 9 transneptunischen Objekten, deren Bahn von Planet Nine beeinflusst sein könnte.
Copyright: Tomruen (via WikimediaCommons) CC BY-SA 4.0

Laut den bisherigen Berechnungen der Astronomen müsste der als „Planet Nine“ bezeichnete Himmelskörper die etwa 10-fache Erdmasse besitzen und die Sonne 20 mal weiter entfernt umkreisen als Neptun (…GreWi berichtete, siehe Links u.). Derzeit suchen Mike Brown und Kollegen erneut noch einen ganzen Monat lang nach dem Planeten, dessen Position – so er denn existiert – sie erneut eingrenzen konnten.

Auch Sheppard und Kollegen sehen in der extremen Umlaufbahn von TG387 einen weiteren Beleg dafür, dass es dort draußen noch einen großen Planeten, vermutlich eine Super-Erde, geben muss. Der Grund: Gemeinsam mit dem Zwergplaneten Sedna und dem Objekt „2012 VP113“ (…GreWi berichtete) bildet TG387 die Gruppe der sog. Sednoiden. Diese auch als „Objekte der inneren Ortschen Wolke“ bezeichneten Objekte sind von einem Großteil der bekannten Masse unseres Sonnensystems isoliert und nicht dem Gravitationseinfluss der großen Gasriesen ausgeliefert. Dass sie dennoch derart extreme und in gleicher Weise ausgerichtete Umlaufbahnen aufweisen, muss also einen buchstäblich schwergewichtigen Grund haben. In unterschiedlichen Computermodellen und Simulationen ist ein noch unbekannter großer Planet, von der vielfachen Masse unserer Erde und dessen Schwerkraftsauswirkung innerhalb dieser Randregion des Sonnensystems die beste Erklärung dafür.

Obwohl es dort draußen eigentlich Objekte mit unterschiedlichen Umlaufbahnen geben sollte, weisen alle bislang entdeckten transneptunischen Objekte eine ähnliche Ausformung und Ausrichtung ihrer Bahnen auf – ein Hinweis also darauf, dass sie von einem gemeinsamen Objekt geleitet und abgelenkt werden, das Astronomen wie Sheppard und Brown eben als „Planet Nine“ oder „Planet X“ bezeichnen.

Gemeinsam mit seinen Kollegen vermutet Sheppard, dass es in den äußersten Regionen des Sonnensystems noch tausende kleinerer Zwergplaneten wie „2015 TG387“ geben könnte, die jedoch aufgrund der enormen Entfernung nur schwer zu entdecken sind. Auch TG387 konnte nur deshalb gerade noch entdeckt werden, weil er sich an seinem sonnennächsten Punkt befand: „99 Prozent seiner 40.000 Jahre dauernden Umlaufzeit wäre er für uns zu lichtschwach, als dass wir ihn hätten entdecken können“, erläutert Tholen.

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