Acht Planeten gibt es in unserem Sonnensystem: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Aber es gab in der Vergangenheit immer wieder Hinweise auf die Existenz eines weiteren großen Himmelskörpers weit weg von der Sonne und spätestens seit 2016 sind diese Hinweise wirklich überzeugend geworden. Ich habe damals eine lange Artikelserie (Teil 1, Teil 2, Teil 3, Teil 4) über die Suche nach diesem “Planet 9” (oder “Planet X” wie er auch oft genannt wird) geschrieben. Wie gesagt: Es gibt gute Hinweise auf die Existenz so eines Planeten. Aber entdeckt, das heißt auch wirklich gesehen, haben wir ihn noch nicht.
Vorschläge wie man Planet 9 endlich finden könnte gibt es immer wieder. Astronomen aus den USA und Ungarn haben nun auf einen weiteren sehr vielversprechend Weg hingewiesen (“A TESS Search for Distant Solar System Planets: A Feasibility Study”). Es geht um den Transiting Exoplanet Survey Satellite bzw. TESS, ein Weltraumteleskop der NASA, das seit April 2018 durchs All fliegt und auf der Suche nach den Planeten anderer Sterne ist. Dafür muss TESS sehr viele Sterne sehr genau beobachten und hat dabei zwangsläufig einen großen Teil des Himmels im Blick. 94 Prozent des Himmels werden es sein wenn die Mission abgeschlossen ist. Dabei kriegt TESS natürlich auch all das zu sehen, was da sonst noch so rumfliegt; theoretisch zumindest. Die Frage, der sich Matthew Holman, Matthew Payne und András Pál in ihrer Arbeit nun gestellt haben war: Kann man aus den gesammelten Beobachtungsdaten von TESS auch praktisch Informationen über noch unentdeckte Himmelskörper des äußeren Sonnensystems rausholen?
Wenn man weiß, was man sucht, ist es einfach. Kennt man die Umlaufbahn eines Himmelskörpers, dann kann man vorhersagen wann er wo ist und in welchen Bildern von TESS er auftauchen sollte. Diese Bilder kann man dann digital kombinieren und so Objekte sichtbar machen die ansonsten zu schwach leuchten würden um aufzufallen. Holman und seine Kollegen haben das mit den Asteroiden Sedna, 2015 BP519 und 2015 BM518 demonstriert die sich alle in den äußeren Bereichen des Sonnensystems, also weit hinter der Bahn des Neptun befinden. Diese schwach leuchtenden Objekte konnte man in den Bildern von TESS deutlich sichtbar machen:
Die drei Asteroiden in den Daten von TESS (Bild: Holman et al, 2019
Etwas zu entdecken von dem man weiß wo es ist, ist keine große Leistung. Bei Planet 9 geht es ja gerade darum das wir nicht wissen wo es ist. Aber, und das ist der Punkt auf den es ankommt, wir haben zumindest eine sehr grobe Ahnung. Die Hinweise auf die Existenz von Planet 9 stammen ja aus der Beobachtung von Asteroiden des äußeren Sonnensystems. Da ist eigentlich davon auszugehen das deren Umlaufbahnen zufällig um die Sonne herum orientiert sind. Man hat aber gesehen, dass sie alle eine bevorzugte Ausrichtung zeigen – was ein Hinweis darauf ist, dass sie dem gravitativen Einfluss eines größeren Himmelskörpers ausgesetzt sind. Die Unregelmäßigkeiten in den Bahnen der Asteroiden schränken die möglichen Bahnen dieses “Planet Neun” genannten Objekts ein wenig ein. Holman und seine Kollegen schlagen nun also vor, dass man alle möglichen Bahnen von Planet Neun simuliert und damit dann in den TESS-Daten auf die Suche geht. Aus den Daten der Asteroidenbahnen kann man auch Grenzen zur Masse von Planet Neun ableiten, die irgendwo in der Gegend der fünffachen Erdmasse liegen muss. Daraus kann man grobe Grenzen zur erwartbaren Helligkeit von Planet Neun finden. Und der Machbarkeitsstudie von Holman und seinen Kollegen zufolge sollte die Beobachtungsgenauigkeit des Weltraumteleskops eigentlich ausreichen, um ein Objekt wie Planet Neun zu finden.
Asteroidenbahnen im äußeren Sonnensystem und mögliche Bahn von Planet 9 (Credit: James Tuttle Keane/Caltech )
Natürlich kann es sein, dass TESS keinen Erfolg hat. Vielleicht treibt sich der Planet genau in den 6 Prozent des Himmels herum die TESS nicht beobachtet. Vielleicht leuchtet der Planet doch ein wenig schwächer als angenommen. Vielleicht gibt es ihn auch gar nicht und die Asteroidenbahnen weisen aus einem anderen Grund Unregelmäßigkeiten auf. Aber wenn er da ist, dann stehen die Chancen nicht schlecht, dass wir ihn in absehbarer Zukunft finden und dem Sonnensystem einen weiteren Planeten hinzufügen können!
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