Seit sich die Möglichkeit ergab, dass ein großer neunter Planet die Sonne irgendwo jenseits von Neptun umkreist, sind Astronomen damit beschäftigt, danach zu suchen. Eines der Teams untersucht vier neue bewegliche Objekte, die von Mitgliedern der Öffentlichkeit gefunden wurden, um festzustellen, ob es sich um neue potenzielle Entdeckungen des Sonnensystems handelt. Am interessantesten ist, dass diese Wissenschaftler etwas gefunden haben, das die gesamte Aussicht auf einen neunten Planeten in Frage stellen könnte.
Einer dieser Funde war die Entdeckung eines kleinen Planeten im äußeren Sonnensystem: 2013 SY99. Diese kleine eisige Welt hat eine so weit entfernte Umlaufbahn, dass es 20.000 Jahre dauert, bis eine lange, sich schlängelnde Passage erreicht ist. Wir haben SY99 mit dem Teleskop Kanada-Frankreich-Hawaii als Teil unserer Untersuchung des Ursprungs des äußeren Sonnensystems entdeckt. Die große Entfernung zu SY99 bedeutet, dass sich dieser kleine Planet sehr langsam über den Himmel bewegt. Unsere Messungen zeigten, dass die Umlaufbahn des Körpers eine sehr langgestreckte Ellipse ist, die der Sonne von 50 astronomischen Einheiten am nächsten kommt (1 AE ist die Entfernung von der Erde zur Sonne).
Der neue Nebenplanet bewegt sich noch weiter im Zickzack als zuvor entdeckte Zwergplaneten wie Sedna und 2013 VP113. Die Längsachse seiner Orbitalellipse beträgt 730 astronomische Einheiten. Unsere Beobachtungen mit anderen Teleskopen haben gezeigt, dass SY99 eine kleine, rötliche Welt mit einem Durchmesser von 250 Kilometern ist.
SY99 ist eine von sieben bekannten Nebenwelten, die bedeutende Entfernungen jenseits von Neptun umkreisen. Wie sich diese "extremen transneptunischen Objekte" in ihren Umlaufbahnen befinden, ist völlig unverständlich: Ihre entfernten Wege sind im Raum isoliert. Die nächste Annäherung an die Sonne ist so weit jenseits von Neptun, dass sie als vom starken Gravitationseinfluss der Riesenplaneten unseres Sonnensystems "getrennt" betrachtet werden. Aber an ihren entferntesten Punkten sind sie immer noch zu nahe, um von den langsamen Strömen der Galaxie selbst angetrieben zu werden.
Es wurde vermutet, dass extreme transneptunische Objekte durch den Gravitationseinfluss des "neunten Planeten", der viel weiter als Neptun umkreist, im Weltraum gruppiert werden können. Die Schwerkraft dieses Planeten könnte die Planeten herausziehen und ihre Umlaufbahnen trennen, wodurch sich ihre Neigung ständig ändert. Aber die Existenz dieses Planeten ist alles andere als bewiesen.
Tatsächlich basiert seine Existenz auf den Umlaufbahnen von nur sechs Objekten, die selbst mit großen Teleskopen sehr schwach und schwer zu finden sind. Es ist, als würde man tief in den Ozean nach einem bestimmten Fisch suchen. Fische in der Nähe der Oberfläche sind deutlich sichtbar. Aber schon in einer Tiefe von einem Meter wird alles vage und unklar. Irgendwo ganz unten werden die Fische völlig unsichtbar. Das Vorhandensein von Fischen an der Oberfläche macht es jedoch schwierig, Fische am Boden zu sehen, und verrät das Vorhandensein von Fischen nicht.
Daraus folgt, dass die Entdeckung von SY99 die Existenz des "neunten Planeten" nicht beweisen oder widerlegen kann. Computermodelle zeigen jedoch, dass Planet Nine ein unfreundlicher Nachbar für winzige Welten wie SY99 sein wird: Sein Gravitationseinfluss würde die Umlaufbahn eines solchen Planeten stark verändern - ihn vollständig aus dem Sonnensystem ausstoßen oder in eine Umlaufbahn schieben, die so geneigt und entfernt ist, dass wir sie nicht sehen würden. … SY99 kann eine der vielen kleinen Welten sein, die von diesem Planeten ständig ein- und ausgesaugt werden.
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Alternative Erklärung
Es stellt sich heraus, dass es auch andere Erklärungen gibt. Wissenschaftler haben eine Studie zur Veröffentlichung im Astronomical Journal eingereicht, in der sie eine solche Idee aus der gewöhnlichen Physik als Diffusion angesprochen haben. Dieses Phänomen ist in der gewöhnlichen Welt verbreitet. Die Diffusion erklärt im Wesentlichen die zufällige Bewegung einer Substanz von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration - wie zum Beispiel der Duft von Parfüm über einen Raum verschüttet wird.
Sie zeigten, dass eine bestimmte Form der Diffusion dazu führen kann, dass sich die Umlaufbahnen kleinerer Planeten von einer Ellipse von 730 AE ändern. Das heißt, entlang der Längsachse bis zu einer Ellipse von 2000 AE. Das heißt, entlang der Längsachse oder mehr - und umgekehrt. Dabei ändert sich die Größe jeder Umlaufbahn um einen zufälligen Betrag. Wenn sich SY99 alle 20.000 Jahre seiner nächsten Entfernung nähert, befindet sich Neptun häufig in einem anderen Teil seiner Umlaufbahn am gegenüberliegenden Ende des Sonnensystems. Wenn sich SY99 und Neptun jedoch nähern, drückt die Schwerkraft von Neptun SY99 sanft und ändert leicht seine Geschwindigkeit. Wenn sich SY99 von der Sonne entfernt, ändert sich die Form seiner nächsten Umlaufbahn.
Die lange Achse der SY99-Ellipse ändert sich und wird bei einem "zufälligen Spaziergang", wie Physiker es nennen, größer oder kleiner. Die Umlaufbahnänderung erfolgt auf wirklich astronomischen Zeitskalen. Es löst sich über zig Millionen Jahre im Weltraum auf. Die Längsachse der SY99-Ellipse könnte sich über die gesamte Geschichte des Sonnensystems von 4,5 Milliarden Jahren um Hunderte von astronomischen Einheiten verändert haben.
Einige andere extreme transneptunische Objekte mit kleineren Umlaufbahnen zeigen ebenfalls Diffusion, jedoch in kleinerem Maßstab. Einer wird von anderen gefolgt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass allmähliche Diffusionseffekte auf zig Millionen winziger Welten wirken, die am nahen Rand der Oort-Wolke umkreisen (Kugeln aus eisigen Objekten am Rand des Sonnensystems). Dieser sanfte Aufprall führt langsam dazu, dass einige von ihnen versehentlich ihre Umlaufbahnen näher an uns heranrücken, wo wir sie als extreme transneptunische Objekte betrachten.
Die Diffusion kann jedoch nicht die entfernte Umlaufbahn von Sedna erklären, deren nächster Punkt zu weit von Neptun entfernt ist, um die Form seiner Umlaufbahn zu beeinflussen. Vielleicht hat Sedna vor langer Zeit ihre Umlaufbahn von einem vorbeiziehenden Stern bekommen. Die Diffusion könnte jedoch extreme transneptunische Objekte aus der inneren Oort-Wolke bringen - ohne dass ein neunter Planet benötigt wird. Um sicher zu sein, müssen wir versuchen, mehr Entdeckungen in dieser entfernten Region des nächstgelegenen Raums zu machen. Unsere größten Teleskope helfen uns dabei.
ILYA KHEL
