Neue Studie: Planet Nine nun doch eher unwahrscheinlich…?

Darstellung des „Clusterings“ von ursprünglich sechs abweichenden transneptunischen Objekten (pink), das zur Theorie über einen weiteren, noch unentdeckten Planeten (orange) im äußeren Sonnensystem führte (Illu.). Copyright: California Institute of Technology/R. Hurt (IPAC)
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Darstellung des „Clusterings“ von ursprünglich sechs abweichenden transneptunischen Objekten (pink), das zur Theorie über einen weiteren, noch unentdeckten Planeten (orange) im äußeren Sonnensystem führte (Illu.). Copyright: California Institute of Technology/R. Hurt (IPAC)

Darstellung des „Clusterings“ von ursprünglich sechs abweichenden transneptunischen Objekten (pink), das zur Theorie über einen weiteren, noch unentdeckten Planeten (orange) im äußeren Sonnensystem führte (Illu.).
Copyright: California Institute of Technology/R. Hurt (IPAC)

Ann Arbor (USA) – In einer aktuellen Studie hat ein internationales Astronomen-Team keine Beweise dafür gefunden, dass sogenannte transneptunische Objekte im äußeren Sonnensystem gehäuft gemeinsame, von der Norm abweichende Bahneigenschaften aufweisen. Eine entsprechende Beobachtung stellt jedoch die Grundlage für die Annahme der Existenz eines weiteren großen Planeten im äußeren Sonnensystem – dem sogenannten Planet Nine – dar. Ist damit also die Vorstellung von diesem „neunten Planeten“ vom Tisch? Dessen Erstbeschreiber sehen das anders und werten derzeit neuste Beobachtungsdaten aus.

Mit der vorab via ArXiv.org veröffentlichten aktuellen Studie hat das internationale Team um Kevin Napier von der University of Michigan für Aufsehen in der Diskussion um „Planet Nine“ gesorgt. Zwar sei das Ergebnis ihrer Untersuchung auch kein Beweis gegen die Existenz des postulierten Planeten, doch werde diese nunmehr eher unwahrscheinlich.

Hintergrund
Jenseits der Umlaufbahn des Neptun liegt der Kuiper-Gürtel, der aus kleinen Körpern aus der Zeit der Entstehung unseres Sonnensystems besteht. Neptun und die Riesenplaneten beeinflussen gravitativ die Objekte im Kuiper-Gürtel und darüber hinaus, die gemeinsam als Trans-Neptunian Objects, also als transneptunische Objekte (TNOs) bekannt sind, und die die Sonne auf nahezu kreisförmigen Bahnen umkreisen.

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

Allerdings haben Astronomen einige mysteriöse Ausreißer entdeckt. Seit 2003 wurden rund 30 TNOs auf stark elliptischen Umlaufbahnen entdeckt: Sie heben sich von den anderen TNOs dadurch ab, dass sie im Durchschnitt die gleiche räumliche Orientierung haben. Diese Art von Clustering lässt sich nicht durch die bislang bekannte Architektur des Sonnensystems mit den acht bekannten Planeten erklären und führte zu verschiedenen Hypothesen, laut derer die ungewöhnlichen Bahnen durch die Existenz eines noch unbekannten neunten Planeten beeinflusst werden könnten.

Obwohl erstmals der Astronom Scott C. Sheppard die Idee von einem weiteren großen Planeten im Sonnensystem beschrieb, wurde die Theorie erst durch die Ausführungen dazu von Mike Brown und Konstantin Batygin bekannt. Auf der Grundlage neuster Berechnungen gehen Brown und Batygin davon aus, dass Planet Nine eine Masse von rund fünf Erdenmassen und eine Umlaufbahhalbachse nur von 400 Astronomischen Einheiten (AE = Abstand Erde-Sonne) besitzt. (Zuvor waren  davon ausgegangen, dass P9 etwa 10 Erdenmassen auf die Wage bringen könnte und die Sonne 20 mal weiter als Neptun umkreise, was eine Halbachse von etwa 700 AE entsprechen würde. Damit wäre der Planet nicht nur kleiner und der Sonne deutlich näher, sondern auch gleichzeitig heller als lange Zeit gedacht (…GreWi berichtete).

Im Gegensatz zu Brown und Batygin behaupten Napier und Kollegen nun jedoch, dass das angebliche “Clustering”, also die geballte Häufung von TNOs in Wirklichkeit nicht vorhanden und lediglich das Resultat sogenannter „natural bias“, also eine Frage des ausgewählten Suchregion war.

Tatsächlich ist es schwer, transneptunische Objekte mit Teleskopen von der Erde aus zu beobachten – schlicht und einfach, weil sie so weit entfernt sind. Um sie zu beobachten, müssen Astronomen warten, bis sich die Objekte an ihrem jeweils sonnennächsten Punkt befinden. Hierzu muss man also eine bestimmte Himmelsregion für die Observation auswählen.

Um nun zu zeigen, dass diese räumliche Vorauswahl und nicht eine tatsächliche Anhäufung die Beobachtungen von Brown und Batygin erklären kann, haben Napier und Kollegen Daten von drei verschiedenen Teleskope zu 14 TNOs analysiert, die jedoch nicht Teil der ursprünglichen Beobachtungen von Brown und Kollegen waren. Das Ergebnis lege nun nahe, dass die ursprüngliche Beobachtung und Behauptung einer gehäuften Ansammlung von Objekten mit gleichen Bahnabweichungen vermutlich eher eine Frage des ausgewählten Beobachtungsfensters als eines tatsächlichen Clusterings sei.

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Batygin und Brown hingegen akzeptieren diese Schlussfolgerung nicht. “Tatsächlich stellen wir uns fast täglich die Frage, ob wir uns geirrt haben könnten oder irren und wir hinterfragen unsere eigenen Argumente fortwährend“, so die beiden Astronomen in einem Beitrag ihres Blogs zur Suche nach Planet Nine „FindPlanetNine.blogspot.com“. „Bislang haben wir aber noch keine Beweise gegen die Existenz von Planet Nine gesehen. Wenn dem so wäre, so wären wir sicherlich betrübt, aber wir würden sie natürlich eingestehen.“

Doch auch nach der eingehenden Lektüre der aktuellen Studie, die auch vom Fachjournal „Planetary Science Journal“ zur Veröffentlichung angenommen wurde, sind sich Brown und Batygin der Belastbarkeit ihrer Daten und Schlussfolgerung pro Planet Nine weiterhin sicher und erläutern dies ausführlich in besagtem (sehr fachlichen) Blog-Beitrag.

Gegenüber Grenzwissenschaft-Aktuell.de (GreWi) erläutert Mike Brown: “Zusammengefasst bedeutet unsere Antwort auf die Studie, dass diese Studie selbst gar nicht in der Lage ist, Clustering von TNOs überhaupt zu erfassen und zu messen. Somit kann sie Clustering auch nicht ausschließen. Wenn die Autoren also erklären, dass sie kein derartiges Clustering gefunden haben, so ist das weder eine Überraschung noch eine größere Einschränkung (der Wahrscheinlichkeit der Existenz von Planet Nine).”

Tatsächlich gesteht auch Napier die Schwächen der Studie ein und erklärt gegenüber dem Fachjournal „Science“, dass anhand von 14 TNOs nur schwer eine gültige Schlussfolgerung in der Frage gezogen werden könne und es nicht zu erwarten sei, dass damit die Kontroverse um Planet Nine beigelegt sei. Wie andere Astronomen hoffen auch Napier und Kollegen nun auf die Inbetriebnahme des Vera C. Rubin Observatory in Chile, das spätestens 2023 den regulären wissenschaftlichen Betrieb aufnehmen und Hunderte neuer TNOs entdecken soll, deren Eigenschaften dann auch zur Überprüfung der Theorie vom neunten Planeten beitragen werden.

Unterdessen setzten Brown und Batygin ihre Suche nach dem noch unentdeckten Planeten fort: „Wir sind weiterhin am Suchen und hatten gerade eine produktive Beobachtung mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii, deren Daten wir derzeit noch auswerten”, berichtet Brown gegenüber GreWi.




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Quellen: ArXiv.org, Science, findplanetnine.blogspot.com, eigene Recherche GreWi

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