CL021 Planet Nine oder Planet Nein?

Die Episode über die Suche nach dem unentdeckten Planet Nine
CL021 - Planet Nine oder Planet Nein?

Die Episode über die Suche nach dem unentdeckten Planet Nine

Ein fremder Planet in der Erde

Vor mehr als 4 Milliarden Jahren ist die junge Erde mit einem anderen Protoplaneten kollidiert. Der hat den Namen Theia bekommen, obwohl er nicht mehr exisiert, weil er bei der Kollision zerstört worden ist. Aus den Trümmern von Erde und Theia wurde der Mond - und nun hat man auch ein paar Bruchstücke von Theia im Inneren der Erde entdeckt (derstandard.at/story/3000000193686/wo-sich-tei…).

Nicht gendern ist nicht super

Eva hat in Ausgabe 12/2023 von "Sterne und Weltraum" (spektrum.de/inhaltsverzeichnis/jubilaeum-20-ja…) eine Rezension des Buchs "Zurück zum Mond" von Joseph Silk gelesen. Der Rezensent hat das Buch wegen diverser inhaltlicher Fehler verrissen, was ja ok ist. Nicht ok fand Eva die Anmerkung, dass das einzige Gute an dem Buch die Tatsache ist, dass dort nicht gegendert und ausschließlich die männliche Form verwendet wird.

Asteroidenbergbau im Film

Die Hörerinnen und Hörer haben jede Menge gute Hinweise auf Filme gegeben, in denen es um Asteroidenbergbau geht. "The Expanse" wurde sehr oft genannt, außerdem noch "Outland", "Enemy Mine", "Alien 3, "The Mandalorian" und "Raumpatrouille". Vielen Dank dafür.

Auf der Suche nach Planet 9

Das Sonnensystem hat 8 Planeten. Das war aber nicht immer so. Bis 2006 waren es neun Planeten, ab da wurde Pluto zu den Asteroiden gezählt. Vor der Entdeckung Plutos waren es acht Planeten. Und davor? Der wievielte Planet war Neptun, als er 1846 entdeckt worden ist? Nicht der achte, wie man denken könnte. 1801 hat man Ceres entdeckt, der damals als Planet geführt worden ist (siehe CL004 über die Titius-Bode-Reihe). Danach kamen Pallas (1802), Juno (1804), Vesta (1807) und Astrea (1845), die damals auch als Planeten klassifiziert worden sind. Neptun war also Planet Nummer 13. Aber - wie in CL004 erklärt - hat man dann bald festgestellt, dass die Dinger - bis auf Neptun - alle sehr klein waren und ab den 1850er Jahren hat man sie “Asteroiden” genannt und nicht mehr als Planeten bezeichnet - Neptun war dann also tatsächlich Planet Nr. 8.

Das alles zeigt: Die Zahl der Planeten ist nicht fix. Sondern hängt davon ab, wie wir definieren, was “Planet” bedeutet und vor allem davon, was wir über das Sonnensystem rausfinden.

Im inneren Sonnensystem versteckt sich mit Sicherheit kein Planet mehr. Im äußeren Sonnensystem haben wir hinter der Umlaufbahn von Neptun auch nur jede Menge Asteroiden gefunden; im Kuipergürtel, in der “gestreuten Scheibe” (sternengeschichten.podigee.io/320-sternengesch…) die dahinter liegt und darüber hinaus.

Der erste Asteroid den man im Kuipergürtel entdeckt hat, war - nach Pluto - das Objekt 1992 QB1 (de.wikipedia.org/wiki/(15760)_Albion). Und seit den 1990er Jahren haben wir immer mehr und mehr gefunden. Auch welche, die man “Extreme transneptunische Objekte (ETNO)” nennt; also Asteroiden, die so weit hinter der Neptunbahn sind, dass sie definitiv nicht mehr von der Gravitationskraft des Neptun beeinflusst werden (große Halbachse von mehr als 150 AU; Perihel von mehr als 50-60 AU).

Diese ETNOs haben uns aber auch Hinweise darauf geliefert, dass sich NOCH weiter draußen im Sonnensystem vielleicht doch noch ein Planet befindet.

2012 haben Chad Trujillo und Scott Sheppard den Asteroid 2012 VP113 entdeckt (Spitzname “Biden”, weil Biden damals der Vizepräsident der USA - VP - war). Der hat einen Durchmesser von 570 km, eine große Halbachse von 260 AU, entfernt sich bis zu 435 AU von der Sonne und selbst am sonnennächsten Punkt ist er noch 80 AU von der Sonne entfernt. In der Arbeit zur Entdeckung (“A Sedna-like body with a perihelion of 80 astronomical units” (nature.com/articles/nature13156)) haben Trujillo und Sheppard sich auch die Bahndaten anderer bekannten ETNOs angesehen und der restlichen Asteroiden angesehen, die immer mindestens mehr als 30 AU von der Sonne entfernt sind. Insbesondere haben sie sich das Perihel angesehen (die Distanz des sonnennächsten Punktes der Bahn zur Sonne).

Die Idee war: Asteroiden die so fern der Sonne sind, werden von den Gravitationskräften der Planeten nur noch schwach oder gar nicht direkt beeinflusst. Sie spüren nur den kombinierte Einfluss aller Störungen und deswegen wirken sich die Störungen auch quasi zufällig auf ihre Bahnen aus. Hier ist vor allem relevant, wie die Bahn im Raum orientiert ist und die Daten zeigen, dass die Bahnen dieser fernen Asteroiden eben tatsächlich zufällig gedreht sind. Die Bahnen der Planeten und der meisten anderen Asteroiden im inneren Sonnensystem zeigen, vereinfacht gesagt, alle in die selbe Richtung. Bei den fernen Asteroiden wirken aber eben die Störungen der Planeten nicht mehr gezielt und deswegen sind die Bahnen hier zufällig durch die Gegend gedreht. Das gilt aber nicht für die WIRKLICH weit entfernten Asteroiden, wie 2012 VP113 und die anderen ETNOs. Da waren die Bahnen alle wieder mehr oder weniger gleich orientiert.

Die Interpretation: Es könnte einen unentdeckten Planeten geben, circa so groß wie die Erde und ungefähr 250 AU weit von der Sonne entfernt, der mit seiner Gravitationskraft dafür sorgt, dass die Bahnen der ETNOs entsprechend “geordnet” und nicht wahllos orientiert sind wie die der anderen Asteroiden.

Es gäbe auch noch andere Ursachen um das Phänomen zu erklären (Störungen durch nahe an der Sonne vorbei fliegende Sterne in der Vergangenheit oder einfach zu wenig Beobachtungsdaten).

2016 kam dann die nächste wichtige Arbeit. Mike Brown (der Entdecker von Eris, der Asteroid der die Debatte um Plutos Planetenstatus ausgelöst hat) und Konstantin Batygin haben die Arbeit "Evidence for a distant giant planet in the solar system" (iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/1…) veröffentlicht. Sie haben die Bahndaten der ETNOs nochmal im Detail analysiert und festgestellt, dass ein noch unbekannter Planet tatsächlich eine sehr gute Erklärung für die Auffälligkeiten bei den Bahnen der ETNOs wäre. Sie haben diesen hypothetischen Planeten auch “Planet Nine” getauft.

Aber mathematische Untersuchungen sind keine Entdeckungen. Wenn man sich sicher sein will, dass da ein Planet 9 ist, muss man ihn konkret beobachten. Das hat man probiert, aber ohne Erfolg. Auch das muss nix heißen; es kann sein, dass man ihn übersehen hat. Man weiß ja nicht, WO man hinschauen muss. Vielleicht ist er gerade genau da am Himmel, wo auch das Band der Milchstraße ist; dann ist es enorm schwer, da einen bestimmten Lichtpunkt unter vielen zu finden.

Die Bahn von Planet 9 ist ziemlich sicher auch nicht kreisförmig, sondern stark elliptisch. Der sonnennächste Punkt der Bahn könnte bei 300 AE liegen, der fernste bei 900 AE. Wenn er gerade in der Nähe des sonnenfernsten Punkts ist, dann ist er fast unmöglich zu finden. Und es dauert, bis er wieder näher kommt; für eine Runde um die Sonne könnte Planet 9 circa 10.000 Jahre brauchen!

Es wird weiter beobachtet werden und irgendwann finden wir Planet 9 - oder wir haben so lange so ausführlich beobachtet, dass wir ausschließen können, dass er existiert. Man kann dabei auch selbst mithelfen, bei einem Citizen Science Projekt: “Backyard Worlds Planet 9” (zooniverse.org/projects/marckuchner/backyard-w…) von der NASA.

Aber es ist vielleicht besser, wenn man sich nicht zu viel Hoffnung macht. 2021 ist eine neue Analyse der ETNO-Daten erschienen (“No Evidence for Orbital Clustering in the Extreme Trans-Neptunian Objects” (iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/abe53e)). Damals gab es schon ein paar neue Daten und neue Objekte und jetzt sieht die Sache eher so aus, als wäre da gar kein Effekt, den man durch Planet 9 erklären muss. Man kann ja nicht alle …