Planet 9, nur eine Fata Morgana?

Der Astronom Rafael Bachiller enthüllt uns in dieser Serie die spektakulärsten Phänomene des Kosmos. Themen spannender Forschung, astronomische Abenteuer und wissenschaftliche Nachrichten über das Universum werden eingehend analysiert.

Seit mehr als fünf Jahren suchen Astronomen am Himmel nach einem neunten Planeten im Sonnensystem: einem großen, dunklen Planeten, der jenseits von Neptun kreisen würde. Doch eine neue Studie argumentiert nun, dass es keine stichhaltigen Gründe für die Annahme eines solchen Planeten gibt.

JENSEITS VON NEPTUN

Planet 9 sorgte 2014 für Schlagzeilen, als die Astronomen Chad Trujillo und Scott Sheppard der Carnegie Institution of Washington eine Studie über die Umlaufbahnen mehrerer kleiner Körper im Sonnensystem durchführten, von denen die Umlaufbahnen jenseits des Neptun als Transneptunische Objekte, kurz TNOs, bezeichnet werden. Bei diesen TNOs handelt es sich um kleine Gesteinsbrocken, die aufgrund ihrer großen Entfernung zur Erde und ihrer Dunkelheit nur sehr schwer zu beobachten sind. Die größten bekannten Körper dieser Art, die Zwergplaneten Pluto und Eris, sind viel näher an der Erde als die meisten Mitglieder der transneptunischen Familie.

Trujillo und Sheppard zeigten, dass die Umlaufbahnen einiger von ihnen beobachteter TNOs nicht wie erwartet zufällig ausgerichtet waren, sondern dass ihr Perihel (die Punkte mit der größten Annäherung an die Sonne) bemerkenswert ausgerichtet waren. Dies veranlasste Astronomen zu der Hypothese, dass ein bislang unbekannter „Planet 9“ für diese Ausrichtung der Umlaufbahnen verantwortlich sein könnte.

SUPER ERDE

Im Jahr 2016 führten Mike Brown und Konstantin Batygin (Caltech) eine neue Studie durch, in der sie herausfanden, dass Neptun einige dieser Ausrichtungen erklären konnte, aber nicht alle. Außerdem berechneten sie die Umlaufbahnen anderer weiter entfernter TNO-Körper (die nicht unter dem Einfluss von Neptun stehen) und beobachteten nicht nur eine Ausrichtung der Umlaufbahnen, sondern stellten auch fest, dass diese Umlaufbahnen koplanar waren. Laut Astronomen war die Wahrscheinlichkeit, dass diese Ausrichtungen zufällig erfolgten, äußerst gering, und sie wurden daher glühende Anhänger der Planet-9-Hypothese, was dazu führte, dass sie in vielen Schlagzeilen der damaligen Presse, natürlich auch in diesen Chroniken, eine Hauptrolle spielten. Auch del Cosmos äußerte sich zu diesem Thema.

Der neue Planet im Sonnensystem, Planet 9, wäre vom Typ Supererde, also etwa fünf- bis zehnmal massereicher als die Erde, und hätte eine sehr entfernte und sehr elliptische Umlaufbahn. Seine Gravitationswirkung würde nach und nach die Flugbahnen vieler weniger massiver TNOs stören, bis sich ihre Umlaufbahnen in einer relativ kleinen Region des Himmels gruppierten.

ORBIT-VERTEILUNG

Kevin Napier (Univ. Of Michigan) hat eine große internationale Gruppe von Astronomen (darunter mehrere Spanier) koordiniert, um eine Studie abzuschließen, die ernsthafte Zweifel an den Argumenten aufkommen lässt, die bisher zur Rechtfertigung der Planet-9-Hypothese herangezogen wurden. Laut Napier und seinen Kollegen ist die bisher beobachtete Häufung der Umlaufbahnen von TNOs nur scheinbar, eine Art Fata Morgana.

Dieses Team betrachtete eine Gruppe von 14 extremen TNOs in sehr weit entfernten Umlaufbahnen (die also zu der Gruppe gehörten, die die Planet-9-Hypothese beeinflusste), berücksichtigte jedoch, dass diese 14 Objekte Teil einer viel größeren zugrunde liegenden Objektfamilie sein müssen. „unsichtbar“ (mit aktuellen Teleskopen schwer zu erkennen) und versuchte, die Verteilung der Umlaufbahnen dieser gesamten Familie transneptunischer Objekte zu bestimmen, derjenigen, die gesehen werden und derjenigen, die nicht gesehen werden.

Napier und seine Mitarbeiter kamen zu dem Schluss, dass die beobachteten Umlaufbahnen mit einer gleichmäßigen Verteilung für alle Umlaufbahnen der großen zugrunde liegenden Familie von TNOs kompatibel sind. Die bisher beobachtete scheinbare Häufung ist darauf zurückzuführen, dass die Beobachtungen auf eine ganz bestimmte Region des Weltraums konzentriert waren.

PLANETA 9 UND FLAMENCO-MUSIK

Die Planet-9-Hypothese hätte ihren Ursprung in einer statistischen Verzerrung, wie sie bei manchen Umfragen auftritt. Stellen Sie sich zum Beispiel eine Umfrage unter einigen hundert Spaniern vor, die zeigt, dass 70 % von uns Flamenco-Musikliebhaber sind. Flamenco spielt hier die Rolle von Planet 9 und weckt das Interesse der Bürger, ebenso wie der Planet aufgrund seiner Gravitationswirkung die Umlaufbahnen von TNOs anzieht.

Aber stellen wir uns auch vor, dass eine genauere Analyse zeigt, dass diese Stichprobe von einigen hundert befragten Spaniern zu 80 % von Andalusiern dominiert wurde. Es stellt sich also heraus, dass die Stichprobe nicht repräsentativ für alle Spanier ist und die 70 % der Flamenco-Liebhaber vor allem den Geschmack Andalusiens widerspiegeln. Nun, in ähnlicher Weise argumentiert Napiers Team, dass die bisher untersuchte sehr kleine Stichprobe von TNOs nicht repräsentativ für die gesamte Familie dieser Objekte sei und die Planet-9-Hypothese daher keine Rechtfertigung hätte.

ZUKÜNFTIGE BEOBACHTUNGEN

Kurz gesagt, die neue Studie schließt die Existenz von Planet 9 nicht aus, argumentiert jedoch, dass es derzeit keine Beobachtungsbeweise gibt, die seine Existenz rechtfertigen könnten. Um zu einer endgültigen Schlussfolgerung zu gelangen, müsste die Stichprobe der beobachteten TNOs erheblich vergrößert werden und einen viel größeren Bereich des Himmels abdecken als bisher erforscht, was derzeit schwierig ist, da vorhandene Teleskope keine weiter entfernten Objekte beobachten können ( weniger hell).

Das große Panorama-Teleskop Vera Rubin, das im Cerro Pachon (Chile) gebaut wird, wird über genügend Leistung verfügen, um ab dem Jahr 2023 mehrere hundert weitere transneptunische Objekte zu entdecken, was eine Vergrößerung der Stichprobe und eine überzeugendere Schlussfolgerung ermöglichen wird die Existenz oder Nichtexistenz des hypothetischen Planeten 9. Der Artikel von Napier et al. Das Manuskript mit dem Titel „No Evidence for Orbital Clustering in the Extreme Trans-Neptunian Objects“ steht zur Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „The Planetary Science Journal“ an und kann eingesehen werden