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Das Aussehen von Planet Neun
Redaktion
/ Pressemitteilung der Universität Bern
astronews.com
7. April 2016
Die Nachricht von der möglichen Existenz eines weiteren
Planeten am Rand des Sonnensystems begeisterte und faszinierte zu Jahresbeginn
nicht nur Fachleute. Doch wie sieht Planet Neun aus und wird man ihn in naher
Zukunft aufspüren können? Zwei Forscher haben sich dieser Frage angenommen und
glauben, dass die Chance auf eine Entdeckung gar nicht so schlecht ist.
So könnte die Struktur von Planet Neun
aussehen. Bild:
Esther Linder, Christoph Mordasini, Universität
Bern [Großansicht] |
Im Januar verkündeten Konstantin Batgyin und Mike Brown vom California
Institute of Technology, dass sie aus der Bewegung von Objekten im
sogenannten Kuiper-Gürtel auf einen bisher unbekannten Planeten schließen.
Seither versuchen Planetenforscher auf der ganzen Welt mehr Informationen über
"Planet Neun" zu sammeln um ihn so zu lokalisieren.
Wie groß und wie hell ist dieser neunte Planet, falls es ihn wirklich gibt?
Wie warm oder kalt ist er, und mit welchem Teleskop könnte man ihn finden? Diese
Fragen wollten Christoph Mordasini, Professor an der Universität Bern, und seine
Doktorandin Esther Linder beantworten. Die beiden Schweizer Wissenschaftler
untersuchen die Entwicklung von Planeten mithilfe von Computermodellen.
Normalerweise interessieren sie sich dabei für die Entstehung junger Planeten
außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, die Lichtjahre von uns
entfernt sind. "Für mich ist der Planeten- Kandidat ein nahes Objekt, obwohl er
etwa 700 Mal weiter entfernt ist als die Erde von der Sonne", so Linder.
Mordasini und Linder nehmen an, dass der neunte Planet eine kleinere Version
von Uranus und Neptun ist - ein kleiner Eisriese also mit einer Hülle aus
Wasserstoff und Helium. Mithilfe ihres Modells der Planetenentwicklung
berechneten sie, wie sich Werte wie zum Beispiel der Planetenradius oder die
Helligkeit seit der Geburt des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren im Laufe
der Zeit entwickelt haben.
In ihrer Arbeit kommen sie zu folgendem Resultat: Ein Planet mit zehn
Erdmassen, wie von den beiden amerikanischen Forschern vorgeschlagen, hat heute
einen Radius von 3,7 Erdradien. Seine Temperatur beträgt 47 Kelvin oder minus
226 Grad Celsius. Dies bedeutet, so Linder, dass der Planet selbst signifikant
Wärme abstrahlt. "Wenn der Planet selbst keine innere Energie hätte, läge seine
Temperatur bei nur 10 Kelvin oder minus 263 Grad Celsius", erklärt sie, "denn
dann würde die Strahlung lediglich aus dem reflektierten Sonnenlicht bestehen."
Dieser innere Energiefluss, der vom Abkühlen des Planeteninnern herrührt,
bedeutet auch, dass der Planet im Infrarot-Bereich viel heller strahlt als im
sichtbaren Wellenlängenbereich, in dem nur das schwache reflektierte Sonnenlicht
sichtbar ist. "Aufgrund unserer Studie ist der neunte Planet jetzt mehr als bloß
ein Massepunkt, durch diese physikalischen Eigenschaften nimmt er Gestalt an",
freut sich Mordasini.
Die Forscher untersuchten auch, ob ihre Resultate erklären, warum der neunte
Planet bis jetzt noch nicht von Teleskopen aufgespürt wurde. Sie berechneten die
Helligkeit von kleineren und größeren Planeten in verschiedenen Umlaufbahnen und
kamen zum Schluss, dass die bisher durchgeführten Himmelsdurchmusterungen nur
eine kleine Chance hatten, ein Objekt mit 20 Erdmassen oder weniger zu
entdecken, vor allem wenn es sich in der Nähe des fernsten Punkts auf seiner
Umlaufbahn um die Sonne befindet.
Aber die NASA-Sonde Wide-field Infrared Survey Explorer hätte einen
Planeten mit 50 Erdmassen oder mehr finden sollen. "Damit hat man eine
interessante obere Massengrenze für den Planeten", erklärt Linder. Die
Astronomen sind überzeugt, dass künftige Teleskope wie das gerade entstehende
Large Synoptic Survey Telescope (LSST) in Chile oder spezielle
Durchmusterungen den neunten Planeten aufspüren oder dessen Existenz
ausschließen können. "Das sind spannende Aussichten", sagt Mordasini.
Über ihre Untersuchungen berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel,
der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen ist.
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