Wir haben einen neuen »fossilen Planeten« im Sonnensystem gefunden: Ammonite. Das ist eine schlechte Nachricht für Fans von Planet Neun

Ein einzelner, winziger Zwergplanet fernab seiner großen Brüder. Und doch weit einflussreicher, als es anhand seiner Durchschnittlichkeit zu vermuten ist. (Bildquelle: Pixabay, flflflflfl)

Unser Sonnensystem zeigt sich bis heute vernarbt von seiner Geburt. Was leer ausschaut, nur durchbrochen von den riesenhaften Planeten wie Erde, Mars und natürlich den Gasriesen, erzählt selbst mehr als 4 Milliarden Jahre später noch, wie es entstand.

Denn fernab des Sonnenbades im Zentrum verstecken sich Bruchstücke aus einer Zeit, als alles begann – so klein und weit entfernt, dass wir erst wenige von Ihnen kennen: fossile Planeten.

»2023 KQ14« heißt der Neuzugang offiziell, doch seine Finder nennen ihn Ammonite. Er erschüttert eine langgehegte Hoffnung, denn ein hypothetischer Planet des Sonnensystems verliert buchstäblich an Raum – oder wurde vor unsagbar langer Zeit zu einer Reise ins Nichts verdammt.

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Uralter Brocken, der einen weiten Bogen nimmt

Jenseits des Neptuns als achten Planeten unseres Sonnensystems erstreckt sich eine kaum bekannte Weite. Eben hier entdeckten die Forscher laut ihres Papers den fossilen Planeten Ammonite.

Derzeit beträgt sein Abstand zur Sonne rund 70 astronomische Einheiten (AE), es trägt ihn aber laut Simulationen bis zu 440 AEs weit hinaus. Eine AE entspricht dem durchschnittlichen Erd-Sonnen-Abstand von ungefähr 150 Millionen Kilometern.

Ein derartiger Unterschied zwischen Perihel und Aphel tritt ein, wenn ein Objekt eine stark elliptische Umlaufbahn um die Sonne verfolgt. Stellt es euch wie einen Kreis vor, den ihr plattdrückt.

Ein Fossil des Baby-Sonnensystems

• Auch wenn er nur wenige Hundert Kilometer im Durchmesser misst, hinterlässt Ammonite doch wissenschaftlich betrachtet einen erheblichen Fußabdruck.
• Er stellt mit seinem geschätzten Alter von jenseits der 4,5 Milliarden Jahre nämlich eine Chance dar, in die Geburtsphase unseres Sonnensystems zu blicken.
• Hier findet sich auch der Ursprung des Titels »fossiler Planet« als sprachliche Verbindung zu Fossilien als versteinerten Überresten von Leben auf der Erde.
• Er hätte als eines von Milliarden Bruchstücken einst zu einem der großen Himmelskörper gehören können. Doch der kosmische Zufall sorgte, weshalb auch immer, dafür, dass er sein Dasein bis heute alleine als Zwergplanet fristet.
• Durch ihre extremen, weit außen verlaufenden und meist auch ungestörten Umlaufbahnen stellen sie Zeitkapseln dar. Sie erzählen quasi unverändert von einer Zeit, direkt nachdem sich die Gaswolke um unsere damalige Babysonne zu Gestein verdichtet hat.

Doch sorgt die exakte Bahn von Ammonite für hochgezogene Augenbrauen, denn sie macht den Brocken zu einer echten Spaßbremse für Theoretiker.

Ammonite, der Spielverderber

Ammonite verstößt gegen bisherige Annahmen, wodurch er jetzt eine Lücke besetzt und so einem Phantom der stellaren Astrophysik eventuell endgültig den Garaus machen könnten: Planet Neun. Bisher hatten wir nämlich solch ein Objekt nie gesehen und so entstand die Annahme:

Uns fehlt ein großer Planet, wahrscheinlich mehrfach so massereich wie die Erde. Er müsste weit außen im Sonnensystem verborgen sein. Um diese Folgerung einzuordnen, müssen wir uns die Struktur des Sonnensystems ansehen.

Wir können grob zwischen vier Bereichen unterscheiden:

• Inneres Sonnensystem vom Merkur bis zum Mars (1)
  • der Asteroidengürtel grenzt die hier liegenden Gesteinsplaneten von
• (2) den Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun ab
• Hier beginnt die (3) Heimstatt uralter Gesteinsbrocken, die teils extrem lang gezogene elliptische Umlaufbahnen aufweisen, Trans-Neptun-Objekt (TNO).
  • es folgt der Kuiper-Gürtel als weitere Ansammlung von Asteroiden und Zwergplaneten. Hier befinden sich zum Beispiel auch Pluto (ein TNO, aber mit einer deutlich runderen Umlaufbahn als Ammonite)
• Was den Kuiper-Gürtel durchquert, gelangt in die äußersten Bereiche des Sonnensystems (4). Hier findet sich das Aphel von Ammonite. Jenseits davon folgt der interstellare Raum und die Oortsche Wolke als letzter Gesteinsring, der unserer Sonne umgibt (bis zu 100.000 AEs entfernt).

Jenseits des Neptuns, im Kuiper-Gürtel und bei den TNOs mit extrem elliptischen Orbits gab es bisher eine Leere, die sogenannte »q-Lücke«.

Ammonite füllt diese aber, da seine Umlaufbahn, vereinfacht gesagt, anders gekippt ist. So durchquert er Zonen, die ein hypothetischer Planet Neun freihalten würde.

Wie das schematisch aussieht, könnt ihr im obigen Video erkennen: Drei der vier Sednoide schwingen grob in dieselbe Richtung, Ammonite nicht.

Denn über Milliarden Jahre hat sich im Sonnensystem eine relativ klare Ordnung der Strukturen verschiedener Größenbereiche eingestellt. Es herrscht zwar Bewegung und nichts ist in Stein gemeißelt, aber die einzelnen Regionen sind heutzutage klar zu erkennen, die Kräfte sind bekannt – bis auf dieses zentrale Rätsel weit draußen.

Von nicht ganz so weit außen kam übrigens einer der für die Geschichte des Lebens auf Erden wichtigsten Einschläge – Auftritt: Chicxulub, Geißel der Dinosaurier. Und Asteroiden können nicht nur Leben auslöschen, sondern es theoretisch auch bringen – allerdings kam dieses wohl eher durch die Suche selbst auf einen unserer potenziell seltensten Funde.

Was bedeutet Ammonite für die weitere Forschung?

Bis auf Weiteres gilt allerdings fortwährend: Planet Neun ist eine und bleibt eine mögliche Hypothese – auch wenn die neuen Daten die Chance auf seine Existenz reduzieren.

Eine denkbare Erklärung für die drei bekannten, ähnlichen Umlaufbahnen und die jetzt erstmals festgestellte Abweichung bei dieser Art Objekt deutet auf eine Katastrophe hin: Irgendetwas hat den Rand des Systems vor 4 Milliarden Jahren gravimetrisch beeinflusst oder sogar buchstäblich gestreift, zum Beispiel ein anderer Stern – soweit die Theorie aus der Studie.

Planeten veränderten daraufhin gravierend ihre Bahnen, inklusive Millionen von Objekten wie Ammonite. Es könnte laut den Forschern sogar angehen, dass wir damals Planet Neun eingebüßt haben. Denn er könnte fortgerissen oder mittels eines gigantischen Schubs aus dem Sonnensystem geschleudert worden sein.

Einige TNOs (weiter entfernt von dem Vorfall) blieben in ihren gewohnten Bahnen, wohin sie Planet Neun gedrückt hatte, und einige schlitterten quasi auf ihre heutigen, nach dem Kataklysmus freigewordenen Orbits.

Planet Neun wäre demnach einst weit mehr als nur ein theoretisches Konstrukt gewesen, driftet aber seit Milliarden Jahren einsam durch den interstellaren Raum, als sogenannter Rogue-Planet.

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Endlich Klarheit durch neues Teleskop?

Ein einzelnes Instrument in den chilenischen Anden wird alsbald die Hauptrolle dabei einnehmen, dieses Rätsel unseres Sonnensystems zu lüften, das Vera C. Rubin Observatorium (VRO).

Eine seiner Aufgaben lautet, die genaueste Kartierung unserer stellaren Heimat vorzunehmen.

So ruht die Hoffnung tausender Forschender auf dem VRO, endlich Klarheit zu bringen, was genau sich dort in der unbekannten Schwärze jenseits des Neptuns abspielt. Finden wir noch mehr Brüder oder Schwestern von Ammonite? Weitere Zwergplaneten wie Pluto mit relativ runden Umlaufbahnen? Oder versteckt sich weitab doch das Phantom Planet Neun?

Auf alle Fälle hat Ammonite die denkbaren Verstecke eingeengt – in gewisser Weise hilft er so langfristig sogar bei der Suche. Oder gab rückblickend den Anstoß für die Erklärung, wie wir unseren neunten Planeten auf Nimmerwiedersehen verloren haben.