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Planet 9 im Fokus

Mitglieder von PlanetS beteiligen sich am weltweiten Wettlauf, den mutmasslichen, neunten Planeten im äusseren Sonnensystem aufzustöbern. Forschende der Universität Bern untersuchen die Entwicklung eines solchen Himmelskörpers und schätzen dessen Helligkeit ab.

„Und wenn sich PlanetS auch auf die Suche des neunten Planeten macht“, schlägt Stéphane Udry, Co-Direktor von PlanetS, an der Generalversammlung des Forschungsschwerpunkts im Januar in Grindelwald enthusiastisch vor. Die Idee, die auf den ersten Blick etwas extravagant erschien, wurde von den PlanetS-Mitgliedern vor Ort schnell ernst genommen. „Es ist klar, dass sich viele Teams an dieser Suche beteiligen“, sagt Stéphane Udry, „aber unser Vorteil besteht darin, dass wir auf allen Gebieten der Planetenwissenschaft Spezialisten haben.“

Gesagt, getan. Mithilfe eines „Doodle“ wird nach einem Datum für ein Treffen gesucht, an dem jedermann seine Ideen einbringen kann, um die Forschung in Sachen „Planet 9“ weiterzubringen. 40 PlanetS-Mitglieder sprechen sich für ein Datum im März aus. „Es wird nicht einfach sein, diesen Planeten zu finden, falls er existiert“, erklärt Christoph Lovis, Experte für Planeten-Atmosphären. „Denn auch wenn man seine Umlaufbahn ungefähr bestimmen kann, weiss man nicht, wo auf dieser Bahn er sich befindet.“ Falls die Umlaufbahnen von Zwergplaneten im Kuipergürtel tatsächlich durch die Existenz dieses hypothetischen neunten Planeten teilweise stabilisiert werden, so hängen diese Bahnen nicht von seiner gegenwärtigen Position ab. „Man müsste den ganzen Himmel nach einem Objekt der Magnitude 21 oder 22 absuchen; das gleicht der Suche nach einer Nadel im Heuhaufen“, fügt Christoph Lovis bei. Dieser Planet wäre rund 600 astronomische Einheiten   (zwischen 100 und 1000) von der Sonne entfernt, etwa 20 Mal weiter als Neptun, und er hätte eine Masse von rund 10 Erdmassen.

Der Aufruf von Stéphane Udry an alle PlanetS-Mitglieder sollte ein Anstoss sein, einige grundlegende Fragen zu erwägen. Welche Art Emissionen sind zu erwarten? Bei welcher Wellenlänge muss man für einen optimalen Nachweis beobachten? Wo soll man hinschauen? Kann man seine Position mithilfe dynamischer Einschränkungen voraussagen? Wie können wir Beobachtungskampagnen organisieren und mit welchen Instrumenten?

20. bis 22. Grössenklasse

Für mögliche Antworten braucht es ein gemeinsames Engagement von Spezialisten für Dynamik, Theoretikern für innere Strukturen, Atmosphären-Experten und Beobachtern. Nötig ist auch viel guter Wille und zwar schnell. Tatsächlich haben Esther Linder und Christoph Mordasini von der Universtität Bern soeben eine Arbeit eingereicht, in der sie die Entwicklung und Helligkeit von Planet 9 abschätzen. Gemäss ihrer Studie sollte Planet 9 im sichtbaren Bereich eine Helligkeit der Magnitude 20 bis 22 haben. Seine Masse dürfte weniger als 20 Erdmassen und sein Radius 3,6 Erdradien betragen. Zudem soll Planet 9 eine Temperatur um 47 Kelvin aufweisen, weit mehr als die Gleichgewichtstemperatur. Das heisst ein innerer Mechanismus würde den Planeten aufheizen.

Ein Teil der Umlaufbahn wurde schon lange vor der „Entdeckung“ beobachtet. Das schliesst die Existenz von Planet 9 in bestimmten Himmelsregionen a priori aus. Esther Linder und Christoph Mordasini beenden ihre Arbeit mit der Schlussfolgerung, dass das LSST-Teleskop, das zurzeit in der Nähe von Cerro Tololo in Chile gebaut wird, das geeignetste Instrument zum Aufspüren von Planet 9 ist, falls das Objekt wirklich existiert. Mit seiner 3000-Megapixel-Kamera wird das Teleskop den gesamten Südsternhimmel in nur drei Nächten abtasten.

Aber der Countdown hat schon für einen Grossteil der Forschenden, die sich mit Planet 9 beschäftigen, begonnen. Die Dynamiker-Teams lassen ihre Computer mit voller Kapazität laufen und die weltweit leistungsfähigsten Teleskope wie das Subaru in Hawaii durchforsten bereits den Himmel (siehe Grafik). Ohne Zweifel wird der Entdecker von Planet 9 – falls dieses Objekt wirklich existiert – in das Pantheon der legendären Astronomen aufsteigen wie Galileo oder Hubble. (PB)