Planet Neun: Was Kuipergürtelbahnen verraten und die Hypothese besagt

Die Planet-Neun-Hypothese geht von einem indirekten Hinweis aus: der Bewegung einiger kleiner, eisiger Körper jenseits des Neptun. Auf ihrer Seite zum hypothetischen Planet X erklärt die NASA, dass bestimmte Kuipergürtelobjekte offenbar gebündelte Bahnen haben. Auf Grundlage der Analyse dieser Bahnen schlugen Konstantin Batygin und Mike Brown, Astronomen am California Institute of Technology (Caltech), 2016 vor, dass weit jenseits des Pluto ein großer, bislang unbekannter Planet existieren könnte.

Das Bahnmuster, das den Vorschlag begründete

Der Kuipergürtel ist eine Region eisiger Überreste, die sich jenseits der Neptunbahn erstreckt. Zu seinen Objekten gehören Zwergplaneten und andere kleine Körper. Die NASA weist darauf hin, dass einige offenbar gebündelte Bahnen verfolgen. Dieses Muster veranlasste die Caltech-Forscher zu der Frage, ob die Schwerkraft eines weit entfernten Planeten ihre Bewegungen beeinflussen könnte.

Der Vorschlag sucht nach einer Ursache, die diese ungewöhnlichen Bahnen erklären könnte. Als das Team die Hypothese vorstellte, hatte es den Planeten nicht direkt beobachtet: Der Ansatz stützt sich auf Gravitationsmuster im äußeren Sonnensystem, die nach der Interpretation der Forscher mit der Anwesenheit einer fernen Welt vereinbar sein könnten. Die Planet Neun zugeschriebenen Eigenschaften beschreiben daher ein hypothetisches Szenario und keine Messwerte eines entdeckten Objekts.

Die geschätzten Eigenschaften von Planet Neun

In der Beschreibung der NASA hätte der hypothetische Planet eine stark gestreckte Umlaufbahn weit jenseits des Pluto. Seine Masse könnte das Fünf- bis Zehnfache der Erdmasse betragen. Seine mittlere Entfernung von der Sonne läge bei dem 20- bis 30-Fachen der mittleren Entfernung des Neptun von der Sonne, und für einen Umlauf um unseren Stern benötigte er 10.000 bis 20.000 Erdjahre.

Diese Werte sind Teil der von Batygin und Brown vorgeschlagenen Hypothese. Sie beschreiben, wie der Planet in diesem Szenario beschaffen wäre; es handelt sich nicht um Eigenschaften, die durch direkte Beobachtungen gemessen wurden. Die NASA fasst die Idee als mögliche Existenz eines Planeten von etwa neptunischer Größe zusammen, obwohl die konkrete Masse und Umlaufbahn weiterhin den in der Hypothese beschriebenen Schätzungen entsprechen.

Weitere Muster, die die Hypothese erklären könnte

Die Häufung einiger Bahnen ist eines der Phänomene, die das Szenario behandeln soll. Die NASA gibt an, ein Planet dieser Art könnte erklären helfen, warum Kuipergürtelobjekte mit langen Umlaufzeiten im Durchschnitt um etwa 20 Grad gegenüber der Ebene geneigt sind, in der die Planeten die Sonne umkreisen. Gemeint ist die mittlere Neigung dieser Population, nicht ein Wert für jede einzelne Umlaufbahn.

Die NASA-Seite weist außerdem darauf hin, dass die Hypothese die Existenz einer weit entfernten Population transneptunischer Körper mit ausgeprägten Neigungen erklären helfen könnte. In diesen Fällen ist die Aussage bedingt: Falls der Planet existiert, könnte sein Gravitationseinfluss zur Deutung dieser Muster beitragen. Es handelt sich um Aspekte, die mit der vorgeschlagenen Erklärung vereinbar sind, nicht um direkte Beobachtungen des Planeten.

Planet X und Planet Neun: verwandte Begriffe

Die Namen werden manchmal austauschbar verwendet, haben aber unterschiedliche Bedeutungen. „Planet X“ wird seit mehr als einem Jahrhundert für die allgemeine Vorstellung eines großen, noch unbekannten Planeten in den äußeren Regionen des Sonnensystems verwendet. Die NASA erinnert daran, dass die Suche im Laufe der Zeit auf unterschiedlichen Beleglinien beruhte. „Planet Neun“ bezeichnet die konkrete Vorhersage, die mit der 2016 von Batygin und Brown veröffentlichten Hypothese verbunden ist.

Der Name „Neun“ hängt mit der Geschichte des Pluto zusammen: Vor der Änderung der Planetendefinition durch die Internationale Astronomische Union galt Pluto als neunter Hauptplanet. Später wurde er als Zwergplanet eingestuft. Der für die Hypothese verwendete Spitzname ändert Plutos Einstufung nicht und legt auch nicht fest, wie ein Planet bei einer Entdeckung heißen würde; die NASA weist darauf hin, dass die offizielle Benennung von der Internationalen Astronomischen Union genehmigt werden müsste.

Eine weiterhin offene Erklärung

Die NASA bezeichnet die Existenz von Planet X – oder Planet Neun im Zusammenhang mit dem Caltech-Vorschlag – als theoretisch. Dieselbe Seite führt eine von einigen Forschern vorgeschlagene Alternative an: Die ungewöhnlichen Bahnen dieser Kuipergürtelobjekte könnten durch die zufällige Verteilung der Objekte selbst erklärt werden.

Die Debatte dreht sich somit darum, wie die Bahnmuster zu deuten sind: als Ergebnis eines möglichen Gravitationseinflusses durch einen fernen Planeten oder als Folge der Verteilung der beobachteten Körper. Die Informationen der NASA stellen beide Möglichkeiten dar. Planet Neun ist eine konkrete Hypothese über eine weit entfernte Welt und die Auswirkungen, die ihre Schwerkraft auf das äußere Sonnensystem haben könnte; die vorgeschlagene Erklärung hängt davon ab, wie diese Muster interpretiert werden.