Wann wird man „Planet 9“ entdecken?

Caltech, Robert Hurt (IPAC)

Seit gestern Nachmittag ist bei Twitter und Facebook die „Entdeckungsmeldung“ eines angeblichen neuen bzw. neunten Planeten das Thema überhaupt. Auch wenn die Medien wie leider so oft alles überzogen darstellen, muss man ganz einfach sagen: Fakt ist, dass man nichts beobachtet hat, sondern nur eine sorgfältig und überzeugend wissenschaftlich begündete Hypothese veröffentlicht hat. Mehr nicht. Damit unterscheidet sich diese Arbeit schon einmal von den sonstigen Meldungen um einen angeblichen Planeten X jenseits des Neptun, die seit Jahrzehnten immer wieder aus der Schublade geholt werden. Ohne die üblichen medialen Übertreibungen wird der Stand der Dinge u.a. sehr schön bei „Abenteuer Astronomie“ („Ein dicker Planet weit draußen im Sonnensystem?“) und im Blog von Astronom Florian Freistetter („Einige Informationen zur Entdeckung des „neuen“ Planeten in unserem Sonnensystem“) zusammengefasst.

Zwei Forscher untersuchten die Umlaufbahnen einige der fernsten Objekte, die bislang im Sonnensystem bekannt sind und fanden schließlich, dass sie seltsamerweise alle in eine Richtung zeigen (wie in der Grafik oben und hier zu sehen). Dieser Fund ist die Grundlage dieser neuen Theorie. Wie die beiden Autoren in ihrer Veröffentlichung schreiben, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit (eine echte Entdeckung ist dennoch nicht) so eine merkwürdige Ausrichtung der Umlaufbahnen nicht mit Zufall erklärbar und postulieren deshalb einen dynamischen Ursprung mit einem neuen Planeten als Verursacher. Es wurde die Orientierung und ungefähr die Ausdehnung der Umlaufbahn dieses „Planeten 9“ sowie seine etwaige Masse (um 10 Erdmassen) abgeleitet. Demnach befindet sich der vermutete Planet genau wie die anderen Objekte dieser Untersuchung sehr weit jenseits des Neptun bzw. des Kuiper-Gürtel genannten äußeren Asteroidengürtels. Während Neptun einen Abstand von 30 Astronomischen Einheiten (AE = 150 Milliaren Kilometer) zur Sonne hat, wäre „Planet 9“ um die 700 AE von ihr entfernt. Ein Umlauf um unseren Heimatstern würde somit zwischen 10.000 und 20.000 Jahren dauern. Das ist auch so ziemlich alles, was man bisher über das hypothetische Objekt sagen kann. Man weiß also weder, ob es ein Gesteinsplanet oder ein Gasplanet ist, noch welche Helligkeit es hat (von 18 bis 24mag ist alles möglich) oder wo es herkommt.

Kann man überhaupt solch eine eisige Welt so weit draußen im Sonnensystem entdecken? Mit den heutigen Mitteln ist das wohl sehr unwahrscheinlich, also müssen neue Instrumente her. Zu dieser Suche äußert sich Mike Brown, einer der Autoren dieser Arbeit, sehr ausführlich in diesem Artikel. Darin schätzt er die Größe von „Planet 9“ auf den 2- bis 4-fachen Durchmesser der Erde. „Such an object seems likely to be an ejected ice giant core, thus we assume that the size of Planet Nine is between about 2 times the radius of the Earth and 4 times the radius of the Earth, in keeping with observations of exoplanets of similar mass. We further assume that Planet Nine looks like Neptune and has a similar albedo.“ Außerdem geht er darauf ein, warum mit aktuellen Projekten wie WISE, PanSTARRS oder Catalina nichts gefunden wurde. Ein Nachweis mit heutiger Technik wäre am ehesten möglich, wenn sich der äußerst lichtschwache „Planet 9“ am sonnennähsten Punkt seiner Umlaufbahn befindet. Wenn er sich eher am sonnenfernsten Punkt, der sich zudem im Milchstraßenband befindet, aufhält, ist es nicht sehr wahrscheinlich, dass man das Objekt in den nächsten Jahren oder sogar Jahrzehnten finden wird. Problematisch ist aber nicht nur die sehr geringe Helligkeit, sondern auch die äußerst geringe Bewegung (bei weniger als 1 Bogensekunde pro Stunde sehen die meisten Durchmusterungen deshalb nur einen stationären Stern).

So bleibt vorerst festzuhalten: „So where is it? Probably distant. 500 AU+. Probably fainter than 22nd magnitude. Very possibly in the middle of the Milky Way galaxy.“

21.01.2016

[Nachtrag] Das auf Hawaii stehende 8 Meter große Subaru-Teleskop, das mit der leistungsfähigen HSC-Kamera (Hyper Suprime Cam) ausgestattet ist, hält sich für die weitere Suche bereit. Denn bisher wurde damit nichts gefunden, wie Mike Brown berichtet: „Brown und Batygin haben nach ihrem Ziel mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii gesucht – bislang erfolglos. Mit dem Large Synoptic Survey Telescope (LSST) in Chile bestünden allerdings gute Chance, ihn zu erfassen, wenn das Instrument in wenigen Jahren in Betrieb geht, so Brown.“ Die wissenschaftliche Arbeit mit dem LSST soll allerdings erst 2022 anlaufen.