Theorie zweier Sonnen erklärt unser Sonnensystem und Planet Nine

Künstlerische Darstellung unserer Sonne als Teil eines ursprünglichen Doppelsternsystems (Illu). Copyright: M. Weiss
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Künstlerische Darstellung unserer Sonne als Teil eines ursprünglichen Doppelsternsystems (Illu). Copyright: M. Weiss

Künstlerische Darstellung unserer Sonne als Teil eines ursprünglichen Doppelsternsystems (Illu).
Copyright: M. Weiss

Cambridge (USA) – Eine neue Theorie von US-Astrophysikern vermutet, dass unsere Sonne einst gemeinsam mit einem etwa gleichgroßen Stern ein Doppelsternsystem bildete. Tatsächlich erklären Simulationen dieses Szenarios den Aufbau des äußeren Sonnensystems besser als das bisherige Modell, und könnten so auch Hinweise auf den postulierten „Planet Nine“ liefern.

Wie Dr. Avi Loeb und Amir Siraj vom Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) vorab via ArXiv.org und in einer kommenden Ausgabe der“Astrophysical Journal Letters”berichten, stütze die Vorstellung davon, dass die frühe Sonne gemeinsam mit einem zweiten Stern ähnlicher Masse ein Binärsystem bildete, die Wahrscheinlichkeit, dass die Oortsche Wolke, die den äußeren Bereich unseres Sonnensystem bildet und als Heimat zahlreicher Kometen gilt, so entstand, wie wir sie heute beobachten können und dass „Planet Nine“ dann viel eher ein von einem anderen Planetensystem entführter Körper ist, statt selbst in unserem Sonnensystem entstanden zu sein.

Laut der nun von Loeb und Siraj dargelegten Theorie entstand unsere Sonne gemeinsam mit ihrem heute verschollenen Geschwisterstern und zahlreichen weiteren Sternen und Sternsystemen in einer gemeinsamem Sternentstehungswolke aus molekularem Gas.

Laut gängiger Lehrmeinung besteht die Oortsche Wolke auf Trümmern aus der Zeit der Entstehung unseres Sonnensystems und seiner Nachbarn, die untereinander junge Objekte teilweise austauschten, aber auch zerstörten und einander entführten.

„Die Vorstellung eines ursprünglichen Binärsystems könnte das fehlender Bindeglied angesichts vieler Rätsel unseres heutigen Sonnensystems sein“, so das Forscherduo.

„Frühere Modelle haben Schwierigkeiten, die zu erwarteten Verhältnisse zwischen Objekten in einer Trümmerscheibe und der äußeren Oortschen Wolke zu erklären“, erläutert Siraj. „Das Modell eines binären Systems bietet hier bedeutende Fortschritte und verfeinert die Simulation angesichts des heute beobachtbaren Sonnensystems. Hinzu kommt, dass die meisten sonnenähnlichen Sterne tatsächlich ursprünglich als Sternzwillinge entstanden sind.“

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Sollte die Oortsche Trümmerwolke tatsächlich aus Trümmern eins anderer Systeme mit Hilfe eines ursprünglich zweiten Sterns eingefangen worden sein, so hätte dies bedeutende Auswirkungen für unser Verständnis über die Entstehung des Sonnensystems: „Im Vergleich zu Einzelsternen sind Binärsysteme sehr viel effektiver, wenn es darum geht, Objekte aus einem Nachbarsystem einzufangen“, so Loeb. „Wenn die Oortsche Wolke so entstand, so würde dies tatsächlich nahelegen, dass unsere Sonne einst einen Begleiter ähnlicher Masse hatte. Einen Begleiter, der dann aber bereits abhandenkam, noch bevor die Sonne ihren Geburtsort innerhalb des Sternentstehungsgebietes verlassen hatte.”

Beweise dafür, dass die Oortsche Wolke einst durch unsere “Sonnen” von einem anderen System eingefangen wurde, könnte zugleich aber auch Fragen nach dem Ursprung des irdischen Lebens erleuchten: „Objekte aus dem äußeren Sonnensystem könnten eine wichtige Rolle in der Geschichte unseres Planeten gespielt haben“, so Siraj. „Sie haben vermutlich das Wasser auf die Erde gebracht, aber auch die Dinosaurier vernichtet. Ihre Herkunft zu kennen, ist also wichtig.”

Zugleich hat das von Loeb und Siraj vorgestellt Modell auch Auswirkungen auf die Spekulationen rund um einen theoretisch zwar postulierten, bislang aber noch nicht entdeckten, neunten Planeten im Sonnensystem – den sogenannten „Planet Nine“, kann es doch nicht nur die Oortsche Wolke, sondern auch transneptunische Objekte erklären, zu denen „Planet Neun“ zählen dürfte: „Es ist auch unklar, woher diese Objekte ursprünglich stammen. Unser neues Modell bestätigt die bisherigen Vorstellungen von Planet Nine und sagt zudem voraus, dass es zusätzlich eine ganze Population kleinerer Objekte mit einer ähnlichen Ausrichtung geben sollte.“

Skizze des Aufbaus des äußeren Sonnensystems nach dem Modell zweier gleichgroßer Sonnen nach Loeb und Siraj (Illu.). Copyright: Loeb u. Siraj

Skizze des Aufbaus des äußeren Sonnensystems nach dem Modell zweier gleichgroßer Sonnen nach Loeb und Siraj (Illu.).
Copyright: Loeb u. Siraj

Sowohl die Oortsche Wolke als auch die vorhergesagte Position von “Planet Nine” sind jedoch derart weit von der Erde entfernt, dass sie mit derzeitigen Instrumenten nur schwer beobachtet werden können. Deshalb hoffen auch Loeb und Siraj auf das “Vera C. Rubin Observatory”, das Anfang 2021 seinen Dienst aufnehmen soll und von dem sich nicht nur die beiden Harvard-Astrophysiker eine Bestätigung der Existenz – oder auch der Nichtexistenz – von Planet Nine erhoffen: „Sollte damit die Existenz von Planet Nine und seine Herkunft als einst eingefangener Planet nachgewiesen und zudem eine ganze Population von ähnlichen Zwergplaneten gefunden werden, so würde das Modell unseres Sonne als Teil eines ursprünglichen Binärsystems, die Dinge besser erklären als das bislang favorisierte Modell eines Einzelsterns.“

Dann würde sich auch die Frage stellen, was aus dem einstigen Begleiter unserer Sonne geworden ist? “Im Entstehungscluster unserer Sonne kamen sich viele hier entstandene Sterne und ihre Systeme immer wieder sehr nahe. Die wirkenden Kräfte, können dabei ganze Teile anderer Systeme entwendet haben – in unserem Fall vermutlich die Oortsche Trümmerwolke und eine Population Planet-Nine-artiger Objekte“, so Siraj abschließend. „Auf die gleiche Weise wäre dann auch der einstige Begleiter unserer Sonne verloren gegangen und dürfte sich heute irgendwo in unserer Milchstraße befinden.“




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Quelle: CfA

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