Auf der x-Achse ist ihr durchschnittlicher Abstand von der Sonne in Astronomischen Einheiten (dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne) aufgetragen. Die y-Achse zeigt Argument des Perihels. Die vergleichsweise nahen Objekte des Kuipergürtels zeigen beliebige Werte des Argument des Perihels. Die ferneren Objekte aber, deren minimaler Abstand zur Sonne 150 Astronomische Einheiten nicht unterschreitet, verhalten sich anders. Hier schwankt der Wert des Arguments des Perihels um 0 Grad herum. Aber ist das nun Zufall oder nicht?
In der aktuellen Arbeit wurde genau das untersucht. Es wurden viele verschiedene künstliche Asteroiden im äußeren Sonnensystem simuliert und nachgesehen, wo man sie am wahrscheinlichsten von der Erde aus sehen könnte. Die Daten zeigen, dass das in einem Bereich der Region der Fall ist, die sich 24 Grad nördlich und südlich des Himmelsäquators (die Projektion des Erd-Äquators auf den Himmel) erstreckt. Mit diesem Wissen konnte man nun untersuchen, wie wahrscheinlich die beobachtete Verteilung der Asteroiden tatsächlich ist. Und es zeigte sich, dass die Häufung des Argument des Perihels bei 0 Grad nicht auf eine Verzerrung durch Beobachtungseffekte zurück zu führen ist. Die Bahnen der Asteroiden sind tatsächlich so seltsam, wie sie erscheinen. Wir haben nicht durch Zufall genau diejenigen entdeckt, deren Argument des Perihels in der Nähe von 0 Grad liegt. Und wenn es kein Zufall war, dann muss es eine Ursache geben…
Eine dieser Ursachen könnte die Existenz von noch unbekannten Planeten sein. Durch ihre Gravitationskraft könnten sie Asteroiden, die in ihre Nähe vorbeifliegen, auf sogenannte resonante Bahnen zwingen. Der spezielle Effekt der hier eine Rolle spielen könnte, ist der sogenannte “Kozai-Mechanismus”. Die Bahnen von Himmelskörpern sind nie völlig unveränderlich; durch die Störungen die sie untereinander und aufeinander ausüben, ändern sie sich ständig. Die Bahnen werden größer und kleiner und schwanken im Raum hin und her. Wenn nun die Geschwindigkeiten, mit der diese Änderungen stattfinden bei zwei Himmelskörpern in einem ganzzahligen Verhältnis stehen, dann können sie sich gegenseitig aufschaukeln bzw. gekoppelt werden. Ohne jetzt auf die etwas komplizierten mathematischen und physikalischen Details des Kozai-Mechanismus eingehen zu wollen, läuft es in diesem Fall darauf hinaus, dass ein Planet durch seine Anwesenheit das Argument des Perihels eines Asteroiden verändern kann und zwar genau in Richtung des beobachteten Wertes.
Um die Beobachtungen zu erklären, würden nach der derzeitigen Datenlage am besten zwei Planeten passen, die ein bisschen schwerer sind als die Erde und sich 200 bzw. 250 Mal weiter von der Sonne entfernt befinden, als unser Planet. Diese “Supererden” können existieren, müssen es aber bei weitem nicht tun. Noch gibt es zu wenig Daten. Wir wissen einfach noch zu wenig darüber Bescheid, was so fern der Sonne wirklich alles abläuft. Und die Suche nach solchen unbekannten Planeten ist schwer. Es besteht keine Hoffnung, sie mit Teleskopen von der Erde aus zu entdecken, denn dafür sind sie zu weit weg. Aber vielleicht findet das Weltraumteleskop GAIA ja etwas. Wenn da draußen noch Planeten sind, könnte GAIA sie vielleicht beobachten. Auf jeden Fall aber wird das Teleskop jede Menge Asteroiden entdecken, die uns mehr Daten liefern. Schön wäre es ja schon, wenn wir auch in unserem eigenen Sonnensystem die eine oder andere “Supererde” finden könnten. Bei anderen Sternen gibt es sie ja haufenweise. Vielleicht haben sie sich bei uns ja einfach nur ein bisschen besser versteckt…
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