Planet X oder großer Asteroid?

Ein neu entdeckter Sonnentrabant zwingt die Astronomen, sich genauer zu überlegen, was eigentlich ein Planet ist.

planet_2003 UB 313.JPG Fast genau 75 Jahre nach der Entdeckung des Planeten Pluto haben US-Astronomen noch weiter draußen im Sonnensystem ein mindestens genauso großes Objekt aufgespürt. Damit könnten Michael E. Brown vom California Institute of Technology in Pasadena, Chad Trujillo vom Gemini-Observatorium auf Hawaii und David Rabinowitz von der Yale-Universität in New Haven (Connecticut) als Entdecker des zehnten Planeten in die Geschichte eingehen.

Doch ob ihnen diese Ehre wirklich zuteil wird, ist noch ungewiss (siehe Anmerkung). In der Vergangenheit hatten sie schon mehrfach vergeblich darauf gehofft. Den zuvor von ihnen entdeckten Aspiranten mit den klangvollen Namen Quaoar, Sedna und Orcus blieb allesamt die Anerkennung versagt. Bevor die Internationale Astronomische Union (IAU) den begehrten Status an weitere Himmelskörper vergibt, will sie jetzt erst einmal genau definieren, was überhaupt ein Planet ist.

Gefunden hatten die US-Forscher den neuen Sonnentrabanten mit der Bezeichnung 2003 UB 313 schon im Januar dieses Jahres (2003). Doch erst ein halbes Jahr später meldeten sie ihre Entdeckung an die zuständige Zentrale, das Minor Planet Center in Cambridge (Massachusetts). Üblicherweise alarmiert ein Astronom diese Einrichtung sofort. Das Zentrum prüft die Meldung und verbreitet sie dann per E-Mail und Internet. Brown und seine Kollegen zögerten die Bekanntgabe bewusst hinaus, um Zeit zu gewinnen: Sie wollten 2003 UB 313 erst selbst genauer unter die Lupe nehmen, bevor sich ihre Kollegen darauf stürzen konnten.

Seit vier Jahren sucht das Team mit dem Oschin-Teleskop auf dem Mount Palomar bei San Diego (Kalifornien) Teile des Himmels per Computer systematisch nach Objekten ab, die sich vor dem Sternenhintergrund bewegen. Zunächst war der Sonnentrabant der Suchroutine entgangen, weil er sehr langsam über den Himmel wandert. Erst bei einer nachträglichen Datenanalyse von Bildern aus dem Jahr 2003 fiel er auf.

Größer als Pluto

Planeten_erde-pluto-ub313.JPG 2003 UB 313 läuft auf einer stark elliptischen Bahn in 560 Jahren einmal um unser Zentralgestirn. Dabei schwankt sein Abstand zu ihm zwischen 38 und 98 Astronomischen Einheiten (eine AE entspricht der mittleren Distanz zwischen Erde und Sonne). Derzeit ist das Objekt 97 AE von der Sonne entfernt. Zum Vergleich: Plutos Umlauf­bahn variiert zwischen 30 und 49 AE; für einen Umlauf benötigt der neunte Planet 248 Jahre.

Bislang lässt sich die Größe von 2003 UB 313 nicht genau angeben. Aus Helligkeit und Entfernung kann man nur dann den Durchmesser ermitteln, wenn die Refl ektivität der Oberfl äche bekannt ist. So erscheint ein kleiner, stark reflektierender Planet unter Umständen heller als ein großer dunkler. Immerhin ist es Brown und seinen Kollegen aber gelungen, den möglichen Größenbereich einzugrenzen.

Einerseits haben sie nämlich erfolglos versucht, 2003 UB 313 mit dem Weltraumteleskop Spitzer aufzuspüren. Dieses ist im Infrarotbereich empfindlich, wo die Himmelskörper Wärmestrahlung abgeben. Da 2003 UB 313 damit nicht nachweisbar war, kann sein Durchmesser höchstens 3500 Kilometer betragen. Andererseits gelang es mit dem Gemini-Teleskop auf Hawaii, auf der Oberfläche Methaneis zu identifizieren. Demnach sollte das Objekt dem Pluto ähneln und wie dieser sechzig Prozent des Sonnenlichts reflektieren. In diesem Fall hätte es einen Durchmesser von 2860 Kilometern – 560 Kilometer mehr als der neunte Planet. Selbst bei einer unrealistisch hohen Reflektivität von hundert Prozent wäre der Körper nach Browns Berechnungen immer noch genauso groß wie Pluto.

Damit müsste man 2003 UB 313 als zehnten Planeten einstufen, und die drei Forscher dürften sich in einer Reihe mit Clyde Tombaugh, Johann Gottfried Galle und Wilhelm Herschel nennen, den Entdeckern von Pluto, Neptun und Uranus. Doch das lehnt die IAU zunächst noch ab. Angesichts immer häufigerer Entdeckungen von Himmelskörpern jenseits der Plutobahn hat sie eine neue Arbeitsgruppe eingerichtet, die Kriterien erarbeiten soll, die ein Planet erfüllen muss. Solange dieses Team keine eindeutige Definition abgegeben hat, wird jeder Körper in den Außenbezirken des Sonnensystems den so genannten Trans-Neptun-Objekten zugeordnet.

Neuordnung im Sonnensystem

Im Endergebnis könnte die IAU auch Pluto den Planetenstatus aberkennen. Einen solchen Antrag brachten schon vor zwei Jahren einige Astronomen ein, nachdem die überraschend großen Asteroiden Varuna, Quaoar und Sedna aufgetaucht waren. Pluto und all die neu entdeckten Objekte würden dann als Mitglieder des so genannten Kuiper-Gürtels eingestuft. Dies ist ein Gebiet jenseits des Planeten Neptun, in dem man bis heute über tausend Kleinplaneten gefunden hat. Für eine solche Neuregelung spräche auch, dass die Bahnen dieser Körper meist sehr exzentrisch und ungewöhnlich stark gegen die Hauptebene der Planetenbahnen, die Ekliptik, geneigt sind – Pluto um 17 und 2003 UB 313 sogar um 45 Grad. Diese unerwartete Schieflage war auch ein Grund dafür, dass bislang niemand auf den Himmelskörper gestoßen ist. Die meisten Suchprogramme beschränken sich auf Bereiche nahe der Ekliptik.

Den damaligen Antrag auf eine Neuordnung im Sonnensystem lehnte die IAU jedoch ab – mit der Begründung, die neuen Mitglieder des Sonnensystems seien kleiner als Pluto. Dieses Argument zieht nun nicht mehr.

Brown setzt sich indes dafür ein, Pluto weiterhin zu den Planeten zu zählen – auch wenn das aus rein wissenschaftlicher Sicht nicht mehr gerechtfertigt erscheint. Dabei argumentiert er vor allem mit dem kulturellen Aspekt; schließlich gelte der nach einem römischen Gott benannte Sonnentrabant nun schon seit 75 Jahren als Planet. Entsprechend plädiert Brown für die Lösung, alle Objekte, die größer als Pluto sind, in den illustren Zirkel aufzunehmen.

Dahinter darf man sicher auch seine Ambition vermuten, als Entdecker des zehnten Planeten in die Geschichte einzugehen. Da durchaus die Möglichkeit besteht, dass in Zukunft noch mehr große Mitglieder des Kuiper-Gürtels entdeckt werden, droht allerdings eine Planeteninflation. Bei den Asteroiden jedenfalls geht der Entdeckungsboom munter weiter: Erst im Juli spürten Browns Team und eine Forschergruppe um Jose-Luis Ortiz vom Sierra Nevada Observatory zwei neue Exemplare auf, die etwa halb so groß wie Pluto sind und die Bezeichnungen 2003 EL 61 und 2005 FY 9 tragen.

Die IAU steht damit vor einer historischen Entscheidung. Im kommenden Jahr will sie auf ihrer Tagung in Prag über den Status von Himmelskörpern in den Außenbezirken des Sonnensystems entscheiden. Vorher wird 2003 UB 313 auch keinen Namen erhalten.

Thomas Bührke

Quelle: Spektrum der Wissenschaft 10/2005

Anmerkung:
Am 13.September 2006 hat die IAU dem Zwergplaneten 2003 UB313 (Xena) die endgültige Bezeichnung ERIS und ihrem Mond den Namen Dysnomia zugeteilt.
Der Zwergplanet, der leicht grösser ist als der Zwergplanet Pluto, soll nun den Namen 'Eris' tragen. Damit ist der inoffiziell gehandelte Namen 'Xena' vom Tisch.
Eris heisst die griechische Gottheit von Chaos und Zank.
Die Offiziellen Bezeichnungen für Pluto und Eris heißen nun:

• 134340 Pluto
• 136199 Eris


Auch die neu entdeckten kleinen Monde von 134340 Pluto wurden getauft. So sollen S/2005 P1 und S/2005 P2 künftig Nix und Hydra heißen. Der grösste Plutomond hört schon länger auf den Namen Charon. Auch Eris besitzt einen Mond namens Dysnomia.

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