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Eine kurze Geschichte der Jagd nach Planet X

Als eine Gruppe von Astronomen in Schweden glaubte, sie hätten ein neues Objekt in der Ferne des Sonnensystems gefunden, waren sie vorsichtig aufgeregt. Anstatt auf den langen wissenschaftlichen Veröffentlichungsprozess zu warten, stellten sie ihre Ergebnisse schnell online und luden andere Astronomen ein, ihre Arbeit noch einmal zu überprüfen.

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Der Grund für die Begeisterung? Das Team glaubt, auf dem Territorium von Pluto eine neue, relativ große Leiche gefunden zu haben, die vielleicht sogar dem lang ersehnten "Planeten X" ähnelt.

Aber sei nicht zu aufgeregt, Planetenfans. Das schwedische Team bekam ihren Wunsch und andere Astronomen reagierten fast sofort mit größtenteils skeptischen Ansichten auf die Online-Zeitung.

"Das Traurige ist, dass dies ein legitimes Untersuchungsgebiet ist", sagt Mike Brown, ein Astronom am California Institute of Technology, der Objekte außerhalb der Neptun-Umlaufbahn entdeckt hat. "Dann kommt eine Zeitung wie diese und die Leute denken, es ist verrückt."

Die Suche nach verborgenen Planeten im Sonnensystem hat eine lange Geschichte und ist nicht ohne Erfolgsgeschichten. Der französische Astronom Urbain LeVerrier stützte sich auf seltsame Störungen in der Umlaufbahn des Uranus und entdeckte Neptun im Jahr 1846, wodurch sich die Zahl der bekannten Planeten auf acht erhöhte. Und als Neptun auch Unregelmäßigkeiten in seiner Umlaufbahn aufwies, die nicht erklärt werden konnten, begannen die Wissenschaftler, nach einem neunten Planeten zu suchen.

Der amerikanische Astronom Percival Lowell begann 1906 mit der Suche nach diesem mysteriösen Planeten X und startete damit eine Suche, die lange nach seinem Tod andauerte. Letztendlich fand Clyde Tombaugh 1930 ein Objekt in der Nähe der erwarteten Position von Planet X, von dem einige Wissenschaftler anfangs glaubten, dass es so massereich wie die Erde sei.

Weitere Beobachtungen zeigten jedoch, dass das Objekt, jetzt Pluto genannt, nicht schwer genug war, um die Umlaufbahn von Neptun zu beeinflussen. Und als die Voyager 2-Mission 1989 bessere Schätzungen von Neptuns Masse erhielt, wurde klar, dass Planet X sowieso unnötig war.

Andere Teams dachten, dass es eine verborgene Welt geben könnte, die noch näher an der Heimat ist. Im inneren Sonnensystem führten Störungen in der Umlaufbahn von Merkur zu Spekulationen über einen Planeten, der näher an der Sonne liegt und den Spitznamen Vulcan trägt. Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie hat diese Idee jedoch effektiv zunichte gemacht und gezeigt, dass Merkurs Bahnverrücktheit durch die Krümmung der Raum-Zeit in der Nähe des massereichen Sterns erklärt werden kann.

Ein Großteil der Spekulationen über Riesenwelten jenseits von Neptun hat sich inzwischen in die Pseudowissenschaften eingeschlichen, wie zum Beispiel der Weltuntergangsplanet Nibiru, der vom Autor Zechariah Sitchin als Erklärung für die Entstehung der Erde und des Asteroidengürtels sowie als Ursprung vorgeschlagen wurde für die babylonische Mythologie.

Dennoch gibt es legitime Jagden für planetähnliche Objekte jenseits von Neptun, die mindestens größer als Pluto sind. Eris, den Brown von Caltech im Jahr 2005 entdeckte, ist etwas kleiner, aber massiver als Pluto. Und ein anderer Zwergplanet mit dem Namen 2012 VP113, von dem angenommen wird, dass er ungefähr 280 Meilen breit ist, ist möglicherweise das am weitesten entfernte Objekt seiner Art - der der Sonne am nächsten liegende ist ungefähr 7, 2 Milliarden Meilen.

In ihrer Studie skizzieren Wouter Vlemmings von der Chalmers University und seine Kollegen Beobachtungen eines sich vor dem Hintergrund bewegenden Objekts, das sie mit dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) in Chile aufgenommen haben. Sie nannten die potenzielle neue Welt Gna nach einer schnellen nordischen Gottheit, die Botschaften für Frigg, die Göttin der Weisheit, trägt.

gna-detection1.jpg Die beiden ALMA-Entdeckungen von Gna wurden am 20. März 2014 (links) und am 14. April 2014 erfasst. (Vlemmings et al., Arxiv.org)

Die niedrigste Schätzung für seine Größe würde es auf 136 bis 546 Meilen Durchmesser bringen, vorausgesetzt, es ist zwischen 1, 1 Milliarden und 2, 3 Milliarden Meilen von der Sonne entfernt. Das ist in der oberen Reihe der Welten im Kuipergürtel, einem Feld von Eiskörpern, das sich von Neptuns Umlaufbahn nach außen erstreckt und Pluto und die meisten anderen anerkannten Zwergplaneten umfasst.

Das Team sagt, es gibt eine kleine Chance, dass Gna noch größer sein könnte: "Gemessen am Nennwert können unsere Beobachtungen einen großen Körper mit bis zu 4.000 [astronomischen Einheiten] nicht ausschließen, der ungebunden ist", sagt Vlemmings. Eine astronomische Einheit ist ungefähr die Entfernung von der Erde zur Sonne und das 4.000-fache von 371 Milliarden Meilen. Tatsächlich könnte Gna ein großer Schurkenplanet sein, der nicht gravitativ an unser Sonnensystem gebunden ist.

Aber das Team von Vlemmings zog Ärger von anderen Astronomen auf sich, die nach solchen Welten suchen.

"Die Autoren hätten andere Astronomen mit anderen einschlägigen Fachkenntnissen privat befragen sollen ... bevor sie ihre Ergebnisse veröffentlicht und mutige Behauptungen aufstellten", sagt Eric Mamajek, außerordentlicher Professor für Physik und Astronomie an der Universität von Rochester. "Ich wette, dass es sich um variable Hintergrundquellen handelt, nicht um irgendetwas im Sonnensystem."

Ein wesentlicher Einwand gegen Vlemmings 'Beobachtungen ist die Wahrscheinlichkeit, etwas zu sehen, da ALMA ein sehr kleines Sichtfeld hat. Wenn Sie nur auf ein kleines Stück Himmel blicken, ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass Sie mehrere Lichtpunkte erfassen, die auf ein sich bewegendes Objekt hinweisen. Um überhaupt etwas zu sehen, hätte Vlemmings außerordentlich viel Glück gehabt, sagt Brown.

Ein weiteres Problem ist die Anzahl der Datenpunkte, über die das Team von Vlemmings verfügt. Die Studie besagt, dass das Objekt am 20. März und am 14. April 2014 zweimal gesehen wurde. Durch Verbinden der Punkte schätzten die Forscher die Geschwindigkeit und Entfernung des Objekts. Scott S. Sheppard, ein Astronom der Carnegie Institution, der auch entfernte Körper des Sonnensystems entdeckt hat, sagt, dass zwei Positionen einfach nicht ausreichen.

"Sie können eine Linie durch zwei beliebige Punkte ziehen", sagt er. "Wenn sie drei hätten, könnte ich sagen, dass das interessant ist." Selbst dann wäre die Beweislast hoch. Sheppard ist kein Unbekannter für Spekulationen über massive Objekte jenseits von Neptun - er hat Schätzungen vorgenommen, die auf Störungen der Umlaufbahnen von Zwergplaneten beruhen. Die Idee eines solchen hat er jedoch nie explizit geäussert.

Sowohl Brown als auch Sheppard stellten fest, dass es bereits Himmelsaufnahmen gibt, die nach solchen Objekten suchen, und alles, was in der von ihnen angenommenen Entfernung mehr als 130 Meilen entfernt ist, wäre inzwischen zu sehen gewesen, vielleicht sogar mit einem Amateurteleskop der Spitzenklasse .

Es gibt auch das Problem der Größe. Brown sagt, selbst bei einem Durchmesser von 100 Meilen wäre Gna eines der größten Objekte, die in diesem Teil des äußeren Sonnensystems zu sehen sind. Fast alle bisher gefundenen Kuipergürtel- und transneptunischen Objekte sind kleiner.

Vlemmings seinerseits begrüßt die Kritik. "Das Papier wurde speziell in das arxiv hochgeladen, um Kommentare von anderen Astronomen einzuholen, bevor eine Veröffentlichung möglich ist", sagt er. "Dies liegt hauptsächlich daran, dass alle Optionen, die wir uns vorstellen können, sehr unwahrscheinlich sind und es schwierig ist, zu beurteilen, wie unwahrscheinlich sie sind. Hier hofften wir, dass andere Astronomen Feedback geben können."

In diesem Sinne sind die Bemühungen von Vlemmings ein Erfolg - auch wenn sich herausstellt, dass das Objekt ein Zufall in den Daten ist. "Für den Rest", sagt er, "überlasse ich die Spekulation lieber, nachdem das Papier von Fachkollegen begutachtet wurde. Vielleicht hatte ich naiv nicht damit gerechnet, dass es außerhalb der astronomischen Gemeinschaft so weit verbreitet ist, sondern von Jetzt werde ich es besser wissen. "

Eine kurze Geschichte der Jagd nach Planet X