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Orbit von Planet 9 eingegrenzt

Hypothetischer neunter Planet könnte der Sonne näherkommen als bisher angenommen

Planet-9-Orbit
Der rote Bereich markiert den Himmelsbereich, in dem Planet 9 sich zurzeit am wahrscheinlichsten aufhält. © Brown und Batygin, arXiv:2108.09868

Näher als gedacht? Irgendwo dort draußen im Kuipergürtel könnte sich noch ein neptungroßer Planet verbergen. Wie sein Orbit aussieht und wo er zurzeit steckt, haben Astronomen nun näher eingegrenzt. Demnach könnte „Planet 9“ die Sonne auf einer Bahn umkreisen, die 300 bis 450 astronomische Einheiten entfernt liegt – er kommt ihr demnach näher als vermutet. Auch die momentane Position und damit den Himmelsbereich, in dem man nach ihm suchen sollte, haben die Forscher eingegrenzt.

Seit 2016 spekulieren Astronomen darüber, ob es im äußeren Sonnensystem einen noch unentdeckten neptungroßen Planeten gibt. Die Präsenz eines solchen „Planet 9“ könnte auffällige Bahnabweichungen mehrerer größerer Objekte im Kuipergürtel erklären – unumstritten ist diese Argumentation allerdings nicht. Allerdings belegen astronomische Beobachtungen, dass es „Ausreißer“-Planeten mit ähnlich weiten Orbits auch um andere Sterne gibt.

Planet 9
Ob es wirklich einen neunten Planeten am Außenrand des Sonnensystems gibt, ist umstritten. © California Institute of Technology

Wie ist sein Orbit?

Doch wo versteckt sich Planet 9 – und wo sollte man nach ihm suchen? Diese Frage haben nun Mike Brown und Konstantin Batygin vom California Institute of Technology noch einmal genauer untersucht. „Fünfeinhalb Jahre nach unserem Vorschlag der Existenz eines Planet 9 haben wir nun endlich die wahrscheinlich schwierigste Aufgabe abgeschlossen: Wir wissen nun, wo wir suchen müssen“, erklärt Brown in seinem Blog.

Für ihre Modellsimulation gingen die beiden Astronomen von verschiedenen möglichen Massen und Größen von Planet 9 aus und bezogen Schwerkraft-Effekte der Planeten und andere mögliche Einflussfaktoren ein, um den wahrscheinlichsten Orbit für den Planeten zu ermitteln. Dabei suchten sie nach der Umlaufbahn, die die Bewegungen von elf Kuipergürtel-Objekten mit weiten Orbits und Bahnabweichungen am besten erklären kann.

Sonnennächster Punkt bei 300 astronomischen Einheiten

Das Ergebnis ist eine Himmelskarte, die den wahrscheinlichsten Orbit und Aufenthaltsort des hypothetischen Planeten zeigt. Wenn Planet 9 neptunähnlich ist und rund 6,2 Erdmassen schwer, dann hätte sein Orbit demnach eine große Halbachse von 380 astronomischen Einheiten (AE), so Brown und Batygin. Der Planet könnte dann auf einem exzentrischen Orbit zwischen einem sonnennächsten Punkt bei 300 AE und einem sonnenfernsten bei 450 AE pendeln.

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Wäre Planet 9 dagegen masseärmer und nur 2,2 Erdmassen schwer, könnte er der Sonne sogar bis auf 85 AE nahekommen. „Wir stellen fest, dass die Große Halbachse im Mittel signifikant näher liegt als zuvor angenommen, auch wenn die Spanne der möglichen Entfernungen noch groß ist“, schreiben Brown und Batygin. Ihren Daten zufolge ist die Umlaufbahn des Planeten zudem um rund 16 Grad gegen die Hauptebene des Sonnensystems geneigt.

Wo steckt er momentan?

Wo aber ist Planet 9 auf dieser Umlaufbahn zurzeit? „Leider verraten uns unsere Daten nur den orbitalen Pfad, nicht aber, wo auf dieser Umlaufbahn der Planet gerade ist“, schreibt Brown dazu auf Twitter. Aber er und Batygin haben zumindest eine Vermutung: „Es ist wahrscheinlicher, dass Planet 9 sich zurzeit nahe dem sonnenfernsten Punkt seiner Bahn bewegt – einfach, weil er dort langsamer ist und sich daher länger dort aufhält“, erklärt Brown.

Dennoch stehen die Chancen für die Suche nach Planet 9 nicht schlecht, wie die Astronomen ermittelt haben. Wie schnell er gefunden wird, hängt dabei von der Größe und Helligkeit des Planeten ab. „In der hellsten Variante könnte Planet 9 sogar schon in den Aufnahmen verschiedener Himmelsdurchmusterungen präsent sein“, so die Forscher.

Weil der Planet aber so weit außen kreist und sich nur sehr langsam vor dem Sternenhintergrund bewegt, ist es schwer, ihn unter den vielen Lichtpunkten zu identifizieren. „In seiner dunkelsten Variante würde die Suche nach Planet 9 eine gezielte Suche mit Acht- bis Zehn-Meter Teleskopen erfordern“, so die Astronomen. Seit 2017 läuft bereits ein Citizen-Science-Projekt, in dem Freiwillige in den Aufnahmen bisheriger Surveys nach Spuren von Planet 9 fahnden können. (arXiv, 2021; arXiv:2108.09868)

Quelle: ArXiv, Search for Planet Nine

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