In den Weiten unseres Sonnensystems lauert ein Geheimnis. Lange Zeit glaubten Astronomen, dass sich die acht Planeten in nahezu perfekten Kreisbahnen drehen, weil sie sich einst in der wirbelnden Staub- und Gasscheibe gebildet hatten, die die junge Sonne umgab. Aber 2003 entdeckten Wissenschaftler etwas Seltsames: Der Zwergplanet Sedna hat eine seltsame Umlaufbahn und ändert seine Position von zwei Entfernungen zu Pluto auf mehr als zwanzig Entfernungen zur Sonne. Und sie ist nicht allein. Im Laufe der Jahre seitdem haben Astronomen fast zwei Dutzend entfernte eisige Objekte entdeckt, deren Umlaufbahnen im Vergleich zur Ebene des Sonnensystems länglich und merkwürdig geneigt sind.
Um solche Kuriositäten zu erklären, haben Wissenschaftler vorgeschlagen, dass diese Welten möglicherweise die Narben einer gewalttätigen Vergangenheit sind. Vielleicht ist in der Jugend des Sonnensystems ein Stern in der Nähe vorbeigekommen und hat diese Welten vom Kurs abgehalten. Oder der entfernte neunte Planet hat durch seine Schwerkraft die Ordnung in unserem System gestört.
Die letztere Hypothese hat in den letzten Jahren an Gewicht zugenommen und erstere dazu gebracht, Staub zu schnüffeln, sagt Suzanne Pfalzner, Astronomin am Institut für Radioastronomie. Max Planck in Deutschland. Anomalien in den Umlaufbahnen mehrerer kleiner Objekte im äußeren Sonnensystem haben Beweise dafür gesammelt, dass der "neunte Planet" etwa das Zehnfache der Masse der Erde beträgt. In der Zwischenzeit galt ein Star Invader als zu unwahrscheinlich - bis jetzt. Pfalzner und ihre Kollegen haben kürzlich einen vom Astrophysical Journal akzeptierten Artikel über den arXiv-Preprint-Server veröffentlicht, in dem sie zeigten, dass Sterne viel häufiger in der Nähe unseres Sonnensystems fliegen können, als sie dachten. Diese Ergebnisse verleihen nicht nur der stellaren Vorbeiflug-Theorie Gewicht, sondern können auch erklären, wie der "neunte Planet" überhaupt in seiner seltsamen Umlaufbahn gelandet ist.
Sednas seltsame Umlaufbahn
Astronomen wissen, dass die Sonne nicht immer so einsam war. Es wurde in einer Ansammlung von Hunderten oder Zehntausenden von Sternen geboren, die sich nur 10 Millionen Jahre später über die Galaxie zerstreuten. Während sich unsere Sonne in diesem Cluster befand, huschten die Sterne in einem schwindelerregenden Tanz hin und her, der leicht zu einem Flug in unser entstehendes Sonnensystem führen konnte. Aber nachdem der Cluster auseinandergerissen worden war, sank die Wahrscheinlichkeit einer solchen Invasion auf fast Null. Auf jeden Fall glaubten sie es. Aber Pfalzner und ihre Kollegen argumentieren jetzt, dass die Chancen einer Invasion nach dem Zusammenbruch des Clusters relativ hoch blieben. Nach vielen langwierigen Computersimulationen stellten sie fest, dass ein Stern mit der Masse unserer Sonne mit einer Wahrscheinlichkeit von 20-30% in 50-150 AU fliegen kann. von Pluto (1 AE ist die Entfernung von der Erde zur Sonne,ungefähr 150 Millionen Kilometer). Sicherlich würde ein so enger Ansatz unser junges Sonnensystem aufrütteln.
Obwohl die großen Planeten intakt bleiben würden (die Sonne hat zum Beispiel fast keinen Sinn für die schwache Schwerkraft der acht Planeten), könnte die Invasion kleine Objekte auseinander drücken und sie in seltsame Umlaufbahnen um das Sonnensystem bringen. Darüber hinaus haben Simulationen einen zweiten Trend nachgebildet, den Astronomen im Sonnensystem beobachtet haben - die Tendenz, dass sich externe Objekte zusammenballen. Sie bewegen sich zusammen in engen Gruppen. In einfachen Worten, der Eindringlingsstern passt perfekt in Beobachtungsmodelle.
"Aber ob sie 4,5 Milliarden Jahre dauern werden", das heißt, solange das Sonnensystem existiert, "ist eine Millionen-Dollar-Frage", sagt Scott Kenyon, ein Astronom am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der nicht an der Studie beteiligt war. Und Pfalzner stimmt ihm zu. Sie möchte das langfristige Verhalten modellieren, um zu verstehen, ob die durch die Sterninvasion verursachten Veränderungen während des gesamten Lebens unseres Systems bestehen bleiben.
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Wissenschaftler suchen eifrig nach neuen Daten durch eine Reihe verschiedener Beobachtungskampagnen. Einige Teams zum Beispiel kämmen bereits große Teile des Himmels und suchen nach Kuriositäten im äußeren Sonnensystem. Scott Sheppard, ein Astronom am Carnegie Institute of Science, der nicht an der Studie beteiligt war, kann seine Aufregung vor dem Start des Large Synoptic Telescope, einer 8,4-Meter-Schale, die Hunderte neuer Sonnensysteme öffnen wird, nicht eindämmen.
Kenyon hofft unterdessen, dass das Gaia-Raumschiff, das gerade die Position einer Milliarde Sterne mit beispielloser Präzision verfeinert, dabei helfen wird, die Geschwister unseres Sterns zu finden. Auf diese Weise können Wissenschaftler den Sternhaufen, in dem sich unser junges Sonnensystem gebildet hat, sowie die Wahrscheinlichkeit, dass ein weiterer Stern zu nahe kommt, besser verstehen. Gaia ist unser neuer Retter “, sagt er. Gaias jüngste Forschung hat es uns ermöglicht, die Wege benachbarter Sterne in der Vergangenheit zu verfolgen und in die Zukunft zu projizieren, nur um herauszufinden, dass 25 Sterne über 10 Millionen Jahre gefährlich nahe an unser Zuhause kommen könnten. Und natürlich will jeder den "neunten Planeten" finden.
Pfalzner argumentiert jedoch, dass die Entdeckung eines anderen wichtigen Mitglieds des Sonnensystems einen Sternflug nicht ausschließt. "Es ist kein Drehbuch oder / oder", sagt sie. "Wenn der neunte Planet existiert, schließt er das Vorbeiflugmodell nicht aus, sondern spricht für ihn." Die projizierte Umlaufbahn des neunten Planeten, exzentrisch und geneigt (relativ zur Ebene des Sonnensystems), könnte sich auch unter dem Einfluss eines Sternfluges gebildet haben. Die Entdeckung des neunten Planeten wird das Ich prägen.
Ilya Khel
