Und jetzt auf einmal der „Planet 9“. Am 20. Januar 2016 verk\u00fcndeten die Astronomen Mike Brown und Konstantin Batygin<\/a>, dass im \u00e4u\u00dferen Sonnensystem ein weiterer, gro\u00dfer Planet existieren m\u00fcsse. Ihre Analyse der Umlaufbahnen von einigen Asteroiden („Evidence for a distant giant planet in the solar system“<\/a>) lasse das sehr wahrscheinlich erscheinen. Im Gegensatz zu all den wissenschaftlichen Arbeiten \u00fcber unbekannte Planeten im \u00e4u\u00dferen Sonnensystem der letzten Jahre \u00fcber die ich in den vorigen Teilen dieser Serie berichtet habe, hat diese Nachricht medial wirklich gro\u00dfe Wellen geschlagen. Grund genug, sich dieser Forschungsarbeit ganz genau zu widmen.<\/p>\n Fangen wir noch einmal mit einer erweiterten Zusammenfassung des Status Quo an. 2014 entdeckten Chad Trujillo und Scott Sheppard einen Asteroid, der sich weiter von der Sonne entfernt befindet<\/a> als alle damals bekannten. An ihm und 12 weiteren \u00e4hnlich fernen Objekten stellten sie seltsame Auff\u00e4lligkeiten fest: Das Argument des Perihels<\/i> ihrer Umlaufbahnen lag bei allen in der N\u00e4he von 0 Grad. Das bedeutet, dass diese Asteroiden ihren sonnenn\u00e4chsten Punkt immer dann erreichen, wenn sie die Ebene der Erdbahn kreuzen und das das immer der Fall ist, wenn sie diese Ebene von S\u00fcden nach Norden kreuzen. <\/p>\n Das ist deswegen seltsam, weil der Einfluss der anderen gro\u00dfen Planeten des Sonnensystems eigentlich daf\u00fcr sorgen sollte, dass der Wert des Argument des Perihels sich bei diesen Asteroiden st\u00e4ndig \u00e4ndert und die Verteilung daher zuf\u00e4llig sein m\u00fcsste. Wenn bei dieser Gruppe von Asteroiden das nun nicht so ist, muss es einen Grund daf\u00fcr geben.<\/p>\n Trujillo und Sheppard vermuteten die gravitativen St\u00f6rungen eines noch unbekannten Planeten, der \u00fcber den sogenannten „Kozai-Mechanismus“ (dabei geht es um „Resonanzen“, die ich hier genauer beschrieben habe<\/a>) f\u00fcr die H\u00e4ufung bei 0 Grad sorgt. Ein interessanter Gedanke, aber auch nicht ohne Probleme. Dieser Mechanismus sollte eigentlich f\u00fcr eine H\u00e4ufung bei 0 und<\/i> 180 Grad sorgen – was man aber nicht beobachtet. Damit ihre Hypothese trotzdem klappt, mussten die beiden zus\u00e4tzlich noch voraussetzen, dass die Asteroiden im \u00e4u\u00dferen Sonnensystem irgendwann vor langer Zeit einmal durch die nahe Begegung mit einem anderen Stern gest\u00f6rt worden waren. Diese St\u00f6rung hatte sie – vereinfacht gesagt – bei 0 Grad versammelt und die Resonanz mit dem noch unbekannten Planeten sie dann dort gehalten.<\/p>\n Ein vergleichsweise komplizierter Mechanismus und vielleicht noch nicht einmal ausreichend. Eine weitere Analyse anderer Astronomen kam zu dem Schluss, dass man vermutlich nicht einen sondern zwei Planeten ben\u00f6tigt<\/a> um die Beobachtungen zu erkl\u00e4ren. Oder gar keine, wie eine wieder andere Arbeit aus dem Jahr 2015 vorschlug („A new inclination instability reshapes Keplerian disks into cones: application to the outer Solar System“<\/a>). Demnach k\u00f6nnten die gravitativen St\u00f6rungen zwischen<\/i> all den Asteroiden im Kuiperg\u00fcrtel in einer Art Kettenreaktion daf\u00fcr gesorgt haben, dass sich die heute beobachteten Anomalien einstellen. Das geht aber nur, wenn die Gesamtmasse der beteiligten Objekte gro\u00df genug ist und ob das der Fall ist, ist eher zweifelhaft.<\/p>\n Das ist also die Ausgangslage: Einige Asteroiden im \u00e4u\u00dferen Sonnensystem verhalten sich seltsam. Diese Seltsamkeiten lassen sich durch die Existenz eines oder mehrerer unbekannter Planeten erkl\u00e4ren; unter Umst\u00e4nden in Kombination mit einer nahen Sternbegegnung in der Fr\u00fchzeit des Sonnensystems oder alternativ auch durch eine spezielle dynamische Phase im Kuiperg\u00fcrtel f\u00fcr die kein zus\u00e4tzlicher Planet n\u00f6tig war. Eine relative unklare Angelegenheit also und die Arbeit, die Mike Brown und Konstantin Batygin ver\u00f6ffentlichten, sollte Aufkl\u00e4rung schaffen.<\/p>\n Sie machten sich zuerst daran, die Daten ein wenig zu s\u00e4ubern. Alle Hypothesen hingen immer noch an den 13 Asteroiden mit denen schon Trujillo und Sheppard gearbeitet hatten – Neuentdeckungen sind seitdem nicht dazu gekommen. Alle diese 13 Asteroiden bleiben immer au\u00dferhalb der Bahn des Neptuns und haben einen mittleren Abstand zur Sonne der 150 Mal gr\u00f6\u00dfer ist als der mittlere Abstand der Erde von unserem Stern.<\/p>\n Brown und Batygin bezweifelten allerdings, ob diese Objekte wirklich alle geeignet waren, Informationen \u00fcber unbekannte Planeten zu liefern. Diejenigen der 13 Asteroiden die der Bahn des Neptun besonders nahe kamen, k\u00f6nnten eventuell doch von ihm gest\u00f6rt werden und das Bild verf\u00e4lschen. Also f\u00fchrten sie zuerst numerische Simulationen durch um herauszufinden, welche sich definitiv nicht von Neptun beeinflussen lassen. Dabei blieben am Ende nur noch 6 Objekte \u00fcbrig, mit denen s\u00e4mtliche weitere Analysen durchgef\u00fchrt worden sind.<\/p>\n Bei der Betrachtung der Umlaufbahnen dieser Asteroiden fiel Brown und Batygin nun auf, dass das Argument des Perihels nicht mehr um den Wert von 0 Grad herum schwankte. Die 6 Objekte hatten alle Werte, die in der N\u00e4he von 318 Grad lagen. Aber zus\u00e4tzlich zeigte nun auch die „L\u00e4nge des aufsteigenden Knotens“<\/i> eine H\u00e4ufung bei 113 Grad. Damit wird eine weitere der sechs Zahlen bezeichnet mit denen Astronomen die Bahn eines Himmelsk\u00f6rpers beschreiben<\/a>. <\/p>\n So wie das Argument des Perihels ist auch das einer der drei Winkel, die die Orientierung der Bahn im Raum angeben. Diese H\u00e4ufung der beiden Winkel legte nahe, dass die Bahnen nicht nur \u00e4hnliche Eigenschaften hatten, sondern tats\u00e4chlich in der gleichen Region des Weltraums<\/i> verlaufen, was auch diese Grafik zeigt:<\/p>\n Man sieht hier den gesamten Himmel in Form einer Art Landkarte dargestellt, mit ekliptischer L\u00e4nge und Breite, so wie die geografische L\u00e4nge und Breite Positionen auf der Erde darstellen. Alle bekannten Asteroiden in den \u00e4u\u00dferen Regionen des Sonnensystems sind dort eingezeichnet; die 6 um die es geht sind rot eingef\u00e4rbt. Sie liegen alle um rechten Teil des Bildes und sie gruppieren sich alle um die Mitte herum. Das ist \u00fcberraschend, denn eigentlich sollte es keinen Grund geben, warum das so ist. Brown und Batygin haben ausprobiert, wie wahrscheinlich es ist, so eine Kombination per Zufall zu erhalten und erhielten einen Wert von 0,007 Prozent. Das ist schon ein wenig unwahrscheinlich und ein Hinweis darauf, dass hier irgendwas vor sich geht das man untersuchen sollte. Und auch die bisherigen Erkl\u00e4rungen (Kozai-Mechanismus und Kettenreaktion) reichen nicht aus, um diese \u00c4hnlichkeit der Umlaufbahnen zu erkl\u00e4ren.<\/p>\n Als n\u00e4chstes haben die beiden Astronomen ein mathematisches Modell entwickelt um herauszufinden, wie sich die St\u00f6rungen eines noch unbekannten Planeten auf die Umlaufbahnen der Asteroiden auswirken. Bei solchen Modellen macht man keine Computersimulationen sondern vereinfacht die entsprechenden mathematischen Gleichungen mit denen man die Bewegung von Himmelsk\u00f6rpern beschreibt um die physikalischen Zusammenh\u00e4nge besser sehen zu k\u00f6nnen. Sie gingen dabei von einem Planeten aus der ungef\u00e4hr 10 mal schwerer und 700 mal weiter von der Sonne entfernt ist als unsere Erde. Und tats\u00e4chlich stellte sich heraus, dass Asteroiden die sich weit genug au\u00dfen im Sonnensystem befinden von so einem Planeten entsprechend gest\u00f6rt werden k\u00f6nnen. Die fraglichen Winkel fangen ab einer gewissen Distanz an zu librieren<\/i>, pendeln also um einen bestimmten Wert herum anstatt wie sonst zu zirkulieren<\/i>, also im Laufe der Zeit alle Wert zwischen 0 und 360 Grad anzunehmen. Und der Wert um<\/i> den sie herum librierten entsprach dem, den man beobachtet hatte.<\/p>\n Aber ein mathematisches Modell ist immer nur eine N\u00e4herung; die Gleichungen lassen sich nie exakt l\u00f6sen. Deswegen nutzten Brown und Batygin im n\u00e4chsten Schritt numerische Simulationen am Computer. Dabei entdeckten sie, dass das mathematische Modell tats\u00e4chlich ungenau war: Zus\u00e4tzlich zu dem einen Wert um den die Winkel der Umlaufbahnen schwanken konnten, fanden sie noch einen zweiten. Die St\u00f6rungen eines noch unbekannten Planeten k\u00f6nnen also nicht nur f\u00fcr eine H\u00e4ufung von Asteroiden sorgen sondern f\u00fcr zwei. Sie sollten es sogar tun und dass man bis jetzt nur eine dieser Gruppen beobachtet hatte, war interessant.<\/p>\n In der n\u00e4chsten Runde der Simulation sahen Brown und Batygin auch noch nach, ob ein st\u00f6render Planet auch dann noch ausreichend st\u00f6ren kann, wenn seine Bahn gegen\u00fcber der Bahn der Asteroiden geneigt ist. Denn diese M\u00f6glichkeit hatte man in der ersten Simulation der Einfachkeit halber vernachl\u00e4ssigt, in der Realit\u00e4t kann das aber durchaus so sein. Auch so ein Planet kann passend st\u00f6ren – aber auch hier wird neben der bekannten Gruppe von Asteroiden eine weitere Gruppe produziert die man noch nicht beobachtet hat (bzw. fand man in den Datenbanken ein einzelnes Objekt, dass in so eine Gruppe passen k\u00f6nnte). <\/p>\n Die Geschichte um „Planet 9“ ist mit der Arbeit von Brown und Batygin definitiv interessanter geworden. Aber nicht unbedingt klarer. Die beiden haben gezeigt, dass ein noch unbekannter Planet die beobachteten Auff\u00e4lligkeiten von 6 Asteroiden erkl\u00e4ren kann. Allerdings w\u00fcrde dieser Mechanismus noch weitere Asteroidengruppen produzieren die man bis jetzt noch nicht beobachtet hat. Das kann bedeuten, dass der Mechanismus falsch ist. Oder das man sie einfach noch nicht entdeckt hat. Au\u00dferdem wurden sowohl beim mathematischen Modell als auch bei der Computersimulation Vereinfachungen genutzt (zwangsl\u00e4ufig; anderes geht es meist nicht – es sei denn man hat beliebig viel Computerpower zur Verf\u00fcgung). Das bedeutet, dass man auch keinen kompletten \u00dcberblick \u00fcber alle<\/i> m\u00f6glichen dynamischen Effekte hat und nicht wei\u00df, ob man vielleicht etwas \u00fcbersehen hat. Es ist zum Beispiel auch mit dem aktuellen Modell nicht m\u00f6glich zu erkl\u00e4ren, warum sich die beobachtete Asteroidengruppe genau in der Entfernung befindet, in der sie sich befindet und warum es nicht auch weiter weg entsprechende Asteroiden gibt. Es gibt also entweder eine weitere Gruppe noch unentdeckter Asteroiden oder aber einen noch unbekannten Mechanismus der die Asteroiden auf die bekannte Gruppe beschr\u00e4nkt.<\/p>\n Als Himmelsmechaniker finde ich die Arbeit von Brown und Batygin \u00e4u\u00dferst interessant. Die Methoden sind plausibel; die Ergebnisse faszinierend und die G\u00fcltigkeit der daraus ableitbaren Aussagen wurde im Artikel realistisch dargestellt. Ich bin mir allerdings nicht sicher, ob wir nach dieser Arbeit in Sachen „Planet 9“ besser dastehen als vorher. So wie auch in den Jahren zuvor basiert diese Analyse auf den gleichen Himmelsk\u00f6rper (sogar auf weniger); neue Entdeckungen die mehr Sicherheit bringen k\u00f6nnten, gibt es noch nicht. Die aus dem Modell von Brown und Batygin abgeleiteten Werte der Eigenschaften des hypothetischen Planeten sind bei weitem nicht eindeutig und nur als erste Sch\u00e4tzung zu verstehen (was die beiden auch selbst anmerken). Ihr Modell kann nicht alles erkl\u00e4ren, was beobachtet wird und sagt Dinge voraus, die nicht beobachtet worden sind. Es hat sich also nichts fundamental ge\u00e4ndert. So wie fr\u00fcher wissen wir, dass es gute Hinweise auf die Existenz eines weiteren Planeten im \u00e4u\u00dferen Sonnensystem gibt. Und so wie fr\u00fcher k\u00f6nnen wir nicht sicher sein, ob er wirklich da ist. Was wir brauchen, sind mehr konkrete Daten! Zum Beispiel die Beobachtung der von Brown und Batygin vorhergesagten Asteroidengruppen. Sollten die entdeckt werden, w\u00e4re das ein wirklich guter Hinweis, dass der Planet real ist. Noch besser w\u00e4re nat\u00fcrlich die Entdeckung des Planeten selbst. Aber das ist sehr, sehr schwierig. Der Planet kann nicht viel schwerer als Neptun sein (sonst h\u00e4tte man ihn schon entdeckt). Das hei\u00dft, dass er auch recht klein ist und entsprechend wenig Licht reflektiert. Je nachdem ob er sich auf seiner Bahn gerade in der N\u00e4he (und „N\u00e4he“ ist in dem Fall immer noch verdammt weit weg) der Sonne befindet oder weit entfernt, kann er nur mit den besten Teleskopen oder vielleicht auch gar nicht beobachtet werden. <\/p>\n![\"So](\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Planet-9-Art-NEWS-WEB.jpg\")
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<\/a>
\nIch bin mir sicher, dass in den n\u00e4chsten Wochen und Monaten andere Astronomen andere Modelle finden werden, die die Beobachtungen ebenfalls (und vermutlich ebenfalls unvollst\u00e4ndig) erkl\u00e4ren k\u00f6nnen.<\/p>\n