Das unbekannte Sonnensystem: Eine Liebeserklärung an die transneptunischen Objekte

Die meisten von uns haben irgendwann in der Schule die Planeten des Sonnensystems gelernt. Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und… genau, Pluto. Zumindest diejenigen bei denen das Ganze schon länger als acht Jahre zurückliegt. Seit 2006 müssen die Schüler den letzten in der Liste nicht mehr dazu lernen. Die IAU erkannte ihm den einstigen Status ab und schuf die neue Klasse der Zwergplaneten. Die Öffentlichkeit, vor allem in den Vereinigten Staaten war mit der „Degradierung“ nicht einverstanden und noch heute meinen viele, Pluto müsste wieder ein Planet sein. Auch viele Astronomen sind mit der neuen Zwergplanetendefinition und den Umgang der IAU damit nicht ganz glücklich. Allerdings steckt hinter dem, dessen Konsequenz letztlich die Neueinsortierung Plutos war, viel Spannendes und Interessantes, sodass es extrem schade ist, dass alles was es letztendlich in die Köpfe der Leute schafft, die Herabstufung eines liebgewonnenen Außenpostens des Sonnensystems ist.

Doch bevor ich jetzt über die Entdeckungen der letzten Jahrzehnte schreibe, ist es vielleicht nützlich, sich ein bisschen über die Größenordnungen im Sonnensystem bewusst zu werden: In den meisten Abbildungen sieht es so aus, als wären die Abstände zwischen den einzelnen Planeten ungefähr gleich. So ist es aber keineswegs. Die vier inneren, terrestrischen Planeten passen alle in einen Bereich von 1,7 Astronomischen Einheiten. (Eine Astronomische Einheit (AE) ist genau die mittlere Distanz von der Erde zur Sonne, etwa 150 Millionen Kilometer). Dann jedoch werden die Abstände immer größer. Jupiter kommt erst bei gut 5 AE, Saturn, bei knapp 10 AE, Uranus bei knapp 20 und Neptun bei 30 AE. Diese vier Gasplaneten (von denen der leichteste mehr als vierzehn mal so schwer ist wie die Erde) dominieren das Sonnensystem deutlich. Pluto hingegen, dessen mittlerer Sonnenabstand bei ungefähr 39 AE liegt hat weniger als ein Vierhundertstel der Erdmasse. Sehr lange, über 60 Jahre, war Pluto (mit seinem Mond Charon, der später auch entdeckt wurde) das einzige Objekt im Sonnensystem, das jenseits der Neptunbahn beobachtet wurde. Da man ihn nirgendwo sonst einordnen konnte, war es am sinnvollsten, ihn zu den bekannten acht Planeten zu gesellen, zumal man ihn damals noch für wesentlich größer hielt. Doch in den 1990er Jahren wurde klar, dass Pluto da draußen keineswegs allein ist. Im Bereich von 30 bis etwa 55 AE wurden seitdem hunderte eisige Objekte entdeckt, die in Sachen Umlaufbahn Pluto sehr glichen: Der Kuipergürtel war entdeckt. So ab dem Jahr 2000 wurden auch größere Eisbrocken gefunden und es wurde immer klarer, dass Pluto kein einsamer Außenseiter am äußersten Rand das Sonnensystems, sondern nur das hellste Objekt einer ganzen Population, die unser Sonnensystem ein gutes Stück weiter nach außen wachsen ließ. Die Größe der entdeckten Objekte wuchs und wuchs, bis 2005 in einem bis auf 97 AE hinausragenden Orbit  in der sogenannten scattered disc Eris gefunden wurde. Eris ist um ein Viertel schwerer als Pluto und ziemlich genau gleich groß. Spätestens dann war klar, dass zumindest das Sonnensystem mit neun Planeten nicht mehr zu halten war. Doch statt Eris aufzunehmen und zu sagen: „Alles,was so groß ist wie Pluto, Planet, alles drunter nicht.“ entschied man sich, die Grenze lieber über Pluto zu ziehen, und ihn gemeinsam mit den größten gefundenen Transneptunen in die neu geschaffene Klasse der Zwergplaneten zu packen. Dort sind zwar bis jetzt offiziell nur fünf Objekte anerkannt, doch ihre Zahl dürfte in die Hunderte, vielleicht in die Tausende gehen. Das Unterscheidungskriterium von Zwergplaneten zu normalen Asteroiden ist, dass Zwergplaneten eine kugelrunde Form haben, während die bei Asteroiden unregelmäßig ist. Das dürfte so ab einer Größe von 400 km der Fall sein, sicher ist dass aber nicht, da man noch keines von den Dingern aus der Nähe gesehen hat. Ziemlich sicher ist allerdings, dass mindestens ein paar Dutzend bekannte und wohl noch mehr unbekannte Objekte diese Grenze überschreiten. Wenn man also Pluto weiterhin als Planet betrachten will, muss man diesen Status auch hunderten weiteren Objekten geben. Entweder ist man also bei: „Das Sonnensystem hat acht Planeten“, oder bei „Das Sonnenssytem hat ein paar hundert bekannte Planeten.“.

Das war die also Geschichte von Pluto. Er wird sicher noch lange in den Köpfen vieler der neunte Planet des Sonnensystems bleiben. Der Kuipergürtel jedoch und die daran anschließende scattered disc, die aus noch weiter nach draußen abgelenkten Kuipergürtelobjekten besteht, bieten mehr als nur Pluto. Als ich mich damals erstmals näher damit befasst habe, das muss so im Jahr 2010 gewesen sein, war das für mich, wie als würde ich das Sonnensystem ein zweites Mal entdecken und kennen lernen. Da gibt es zum Beispiel Haumea, die wegen sehr schneller Rotation so stark abgeflacht ist, das ihr Radius am Äquator doppelt so groß ist wie an den Polen. Manche Objekte scheinen fast nur aus Eis zu bestehen, andere fast nur aus Fels. Auf einigen wurde Methan entdeckt. Viele haben Monde, oft sogar so groß, dass die beiden eher ein Doppel(zwerg)planetensystem bilden. Pluto selbst hat sogar fünf davon, mehr als alle terrestrischen Planeten zusammen. Manche Objekte sind eher rot, andere bläulich. Viele befinden sich in einer Umlaufresonanz mit Neptun, das heißt, ihre Umlaufzeit und die von Neptun bilden ein ganzzahliges Verhältnis, 3:2 oder 2:1. Auch wenn wir noch keines von den Eisobjekten aus der Nähe gesehen haben, ist jetzt schon klar, dass es eine große Diversität im Kuipergürtel gibt und dass jedes Objekt seine eigene Geschichte hat. Über eine dieser Geschichten, und wahrscheinlich eine der Interessanesten, werden wir allerdings in gut einem Jahr besser Bescheid wissen. Die NASA-Sonde New Horizons kommt im Juli 2015 bei Pluto persönlich an (2006 ist sie losgeflogen, ein halbes Jahr vor Plutos „Degradierung“). Ich freue mich schon sehr auf die Bilder, von denen wir viel über den Kuipergürtel lernen werden. Es ist schade, dass es nie möglich sein wird, alle der großen Objekte so genau unter die Lupe zu nehmen. Von dem her war es vielleicht auch ganz gut, dass Pluto so lange eine Sonderstellung hatte, so konnte man die Mission möglicherweise besser rechtfertigen (Auf zum letzten unbekannten Planeten!) und hatte mehr Vorbereitungszeit.

Da draußen gibt es aber auch so viel zu entdecken. Von den 50 größten bekannten Objekten im Sonnensystem sind die Hälfte solche transneptunischen Objekte. Um die zehn Stück kommen an die 900 km Durchmesser heran, so groß ist der größte Asteroid im Asteroidengürtel zwischen Mars- und Jupiterbahn. Ab so 600 km, was immer noch größer als der zweitgrößte Asteroid im inneren Gürtel ist, gibt es so viele, dass man sich unmöglich alle einzeln merken kann. Eine gute Zusammenstellung aller bekannten wahrscheinlichen Zwergplaneten ist hier zu finden. Offizielle, vollständige Listen mit genauen Daten zur Bahn kann man beim Minor Planet Center, hier und hier, abrufen (Kuipergürtel und Scattered-disc-Objekte befinden sich da in getrennten Listen).

Nachdem vor allem in den Jahren 2000-2005 sehr viele der großen Objekte gefunden wurden, war in den letzten Jahren zu meinem Leidwesen etwas Ruhe eingekehrt. Das letzte größere Ding 2007OR10 wurde 2009 bekannt gegeben und hat noch nicht mal einen schönen Namen bekommen, geschweige denn Aufmerksamkeit. (Überhaupt ist man bei der Namensvergabe bei den Transneptunen, wie ich finde, sehr sparsam, mehr als ein, zwei neue Namen pro Jahr sind nicht drin…). Um so mehr hat es mich gefreut, dass Ende März endlich mal wieder etwas Neues aus den äußeren Gefilden des Sonnensystems gab. Da ist einmal 2013FY27, das vielleicht größenmäßig in die Top Ten der transneptunischen Objekte kommt. Und, noch interessanter 2012VP112, eine Entdeckung auf die Wissenschaftler (und ich auch, nur noch nicht so lange) schon mehr als ein Jahrzehnt warteten. Es ist nämlich das zweite Mitglied einer weiteren Popualtion von Objekten, die noch weiter draußen als der Kuipergürtel ihre Bahnen ziehen. Dort kannte man bis jetzt nur ein Objekt: Sedna. 2003 wurde sie (oder es?) entdeckt. Sie kommt der Sonne nie näher als 76 AE und verbringt die meiste Zeit noch viel weiter weg, bis zu 900 AE. Auf so einer elliptischen Bahn kann es nicht entstanden sein und es ist auch zu weit draußen, um von einem inneren Planeten auf eine solche Bahn geschubst worden zu sein. Die Entdeckung führte damals zu Spekulationen, ob es dort irgendwo noch einen größeren Planeten geben könnte, der die Orbits solcher Objekte (es gibt inzwischen die Bezeichnung Sednoiden) beeinflusst. Doch es gibt auch andere Möglichkeiten (zum Beispiel den nahen Vorbeiflug eines anderen Sternsystems oder die Wechselwirkungen im Sternhaufen, in dem die Sonne einst entstand) und um festzustellen, welche richtig ist, ist es wichtig, mehr solche Objekte zu finden. Und das ist jetzt eben mit 2012VP112 passiert. Dessen Perihel ist sogar mit fast 80 AE noch weiter draußen als bei Sedna (das Aphel mit 450 AE allerdings deutlich näher) und die Lage des Orbits scheint so zu sein, dass ein „Planet X“ durchaus als Auslöser passen könnte. Allerdings hatten Suchen nach einem solchen Planeten bisher noch keinen Erfolg und man kann schon recht gute obere Grenzen sagen, über denen er sich gravitativ schon bemerkbar gemacht haben müsste. Mehr Informationen über die Entdeckung gibt es in diesem Aritkel.

Die Suche nach weiteren Sednoiden wird fortgesetzt werden. Wenn man bedenkt, dass die beiden bisher Entdeckten sich gerade in der kurzen Zeitspanne ihres Orbits befinden, in denen sie hell genug für eine Entdeckung sind, ist klar, dass es noch viel mehr weitere da sein müssen, die eben gerade in Aphelnähe sind (Körper bewegen sich im Aphel ja auch viel langsamer und verbringen dort mehr Zeit). Man kann jetzt natürlich spekulieren, bis zu welcher Größe es da nach oben geht. Ich würde wetten, dass Pluto und Eris sicher übertroffen werden. Vielleicht auch unser Mond? Oder kommen wir sogar bis zu Merkur nach oben? (Dann würde die Planetendiskussion noch mal etwas komplizierter werden…) Jedenfalls bin ich gespannt, was da noch für Entdeckungen auf uns warten.

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Ein Gedanke zu „Das unbekannte Sonnensystem: Eine Liebeserklärung an die transneptunischen Objekte“

  1. Sehr interessant, ich hatte mal die Schlagzeile gelesen, dass Pluto kein Planet mehr sei und dachte eher an sowas wie „Weltraumbürokratie“. Der Hintergrund mit dem Kupiergürtel und den dort herumfliegenden „Objekten“ war mir unbekannt und erklärt diese pragmatische Entscheidung.

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