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Wednesday, April 1, 2020

Planemo “Cha 11091-773444”: Ein Planet mit Planeten?

Planet oder Planemo? Ein Planet umkreist einen Stern, das ist in der Astronomie eigentlich Grundlagenwissen und lange hätte das auch niemand bezweifelt. Doch als Forscher den interstellaren Raum in unserer näheren Nachbarschaft untersuchten, machten sie eine spektakuläre Entdeckung: Planeten, die frei im interstellaren Raum herumschweben und eigenständig die Galaxie umkreisen – an keinen Stern gebunden.

Einer dieser Planeten, er trägt den wenig einprägsamen Namen “Cha 110912-773444” (Versuch so einen Beitrag mal auf Suchmaschinen zu optimieren…), wird womöglich sogar selbst von Planeten umkreist. Doch das ist alles Definitionssache.

Eine neue Klasse an Objekten

Was man Planet nennen darf und was nicht ist seit der Debatte um Pluto natürlich streng festgelegt. Die Internationale Astronomische Union hat den Begriff “Planet” durch drei Bedingungen definiert:

1.Ein Planet muss sich auf der Umlaufbahn um einen Stern befinden.

2.Ein Planet muss sich im hydrostatischen Gleichgewicht befinden.

3.Ein Planet muss das dominante Objekt auf seiner Bahn sein.

Über die zweite und die dritte Bedingung habe ich hier schon einmal im Rahmen von Pluto geschrieben. Doch die erste Bedingung entstammt vor allem der Tatsache, dass man die Ausnahmen damals noch nicht wirklich kannte und einordnen konnte.

Allerdings gilt die Definition der Internationalen Astronomischen Union bis heute, daher darf man “planetengroße Himmelskörper im hydrostatischen Gleichgewicht mit planetenartiger Beschaffenheit” (Wir wollen akkurat sein.), die aber keinen Stern umkreisen, offiziell nicht “Planet” nennen, weshalb man die neue Klasse “Planemo” geschaffen hat, was für Planetary-Mass-Object steht, also für “Objekt planetarer Masse”. Planemo meint alles Undefinierbare von der Masse eines Planeten.

Wo die Sonne nie scheinet…

Auf Himmelskörpern wie Cha 110913-773444 herrscht ewige Nacht, kein Sternenlicht trübt den Blick in den Himmel. Die Frage ist natürlich, wie solche Himmelskörper entstehen, denn normalerweise entstehen Planeten in der protoplanetaren Scheibe um einen Stern.

Es ist unwahrscheinlich, dass sie sich einfach so aus Staub zusammensetzen, der im interstellaren Raum herumschwirrt. Zwar ist das mathematisch möglich, doch so unwahrscheinlich, dass es vermutlich nur sehr selten passiert. Wahrscheinlicher ist, dass ein Planemo meist als normaler Planet in einem Sonnensystem entsteht und dann durch Instabilität, Passagen naher Sterne oder sogar anderer Planemos aus dem System herausgeschleudert wird.

Ein gescheiterter Stern

Bei Cha 110913-773444 ist es jedoch vermutlich anders, er entstand aus einer eigenen interstellaren Gaswolke. Diese Gaswolke war jedoch nicht massereich genug, als dass in ihrem Innern die Deuteriumfusion zünden könnte. Der Himmelskörper ähnelt physikalisch also einem Gasplaneten, er entstand aber wie ein Brauner Zwerg oder Stern.

Ihn Stern zu nennen, wäre aber weit gefehlt, denn er leuchtet nicht und hat vermutlich nicht einmal die Temperatur einer Tasse Tee. Wir haben im deutschen dafür lediglich den extrem sperrigen Namen “Brauner Zwerg planetarer Masse”, dies ist eine Art von Planemos.

Planeten um einen Planemo

Viel interessanter als das Kategorienwirrwarr ist jedoch der Himmelskörper selbst. Denn das Spitzer-Weltraumteleskop, welches Cha 110913-773444 im Jahre 2005 in 500 Lichtjahren Entfernung entdeckte, fand auch eine flache Staubscheibe um den Planemo. Man geht davon aus, dass in dieser Staubscheibe auch Planeten entstehen wie in jeder anderen protoplanetaren Scheibe.

Diese Planeten wären kalt, dunkel und gefroren, denn sie würden eine Sonne umkreisen, die selbst mehr Planet als Stern ist. Da Cha 110913-773444 erst 2 Millionen Jahre alt ist, befinden sich die Planeten vermutlich in der Entstehungsphase. Daher hat man die Hoffnung, mit genaueren Messungen einen Einblick in diesen Prozess zu bekommen. Sieht man den Himmelskörper als Planeten an, wäre dies das erste Mal, dass wir Monden bei der Entstehung zusehen können.

Fast unsichtbar

Ein so kühles Objekt leuchtet kaum und ist mit bloßem Auge vollkommen unsichtbar, so vermutet man sehr viele dieser Objekte in unserer direkten Nachbarschaft. Schätzungen zufolge gibt es etwa doppelt so viele vagabundierende Planeten wie Sterne in unserer Milchstraße. Das bedeutet, die Wahrscheinlichkeit ist recht hoch, dass das uns nächste interstellare Objekt ein vagabundierender Planet ist, den wir noch gar nicht kennen, weil er unsichtbar ist.

Überhaupt könnten wir in einem Umkreis von wenigen Lichtjahren dutzende solcher Objekte finden – wir würden den Himmel ganz neu entdecken. Da die Objekte jedoch kaum sichtbares Licht abstrahlen, muss man sich vor allem auf den infraroten Bereich konzentrieren, so wie es Spitzer getan hat.

Sind Planemos gefährlich?

Irgendwie klingt das natürlich auch bedrohlich. Hunderte Milliarden riesiger Planeten, die frei im All herumschwirren. Sollte ein solcher Planet in unser Sonnensystem eindringen, brächte er heilloses Chaos. Die Erde würde mit großer Wahrscheinlichkeit von ihrer Bahn um die Sonne abkommen.

Doch soweit wird es nicht kommen, denn es wird kein Planemo in unser Sonnensystem eindringen. Eine einfache Rechnung lässt die Dramatik verfliegen. Gehen wir davon aus, dass es wirklich doppelt so viele Planemos wie Sterne in der Milchstraße gibt, das wären dann 400 Milliarden Planemos, was eigentlich noch viel dramatischer klingt.

Doch häufig neigen wir dazu, zu unterschätzen, wie leer das Universum eigentlich ist. Selbst wenn auf der Erde jeden Tag die Hölle los ist, im absoluten Großteil des Universums passiert einfach gar nichts. So dachten wir früher etwa, es sei unmöglich die äußeren Planeten zu erreichen, da ein Raumfahrzeug im Hauptgürtel ganz sicher zermalmt würde. Doch tatsächlich ist dieses Gebiet so groß, dass ein Asteroid sehr viel Platz hat. Und das gilt auch für vagabundierende Planeten.

Wenn es doppelt so viele davon gibt wie Sterne, dann bedeutet das, dass zwischen der Sonne und dem nächsten Stern, Proxima Centauri, durchschnittlich nur zwei Planemos sind. Ein Planemo hätte demnach etwa 50 Kubiklichtjahre Platz – das sind 40 Oktilliarden Liter. Eine Begegnung ist dort beinahe unmöglich und selbst wenn es so kommen würde, sähen wir es Jahrzehnte vorher durch gravitative Wirkungen.

Boten des Lebens

Ganz im Gegenteil, Planemos könnten eher Boten des Lebens als des Todes sein. Denn grundsätzlich ist einfaches Leben auf Planemos denkbar, immerhin können auch Gesteinsplaneten unter ihnen sein.

Sie wären zwar von einem dicken Eispanzer umgeben, doch der Zerfall radioaktiver Elemente im Innern könnte genug Wärme erzeugen, um einen subglazialen Ozean zu ermöglichen, in dem auch einfache Lebensformen gedeihen könnten. Zudem ist es denkbar, dass Planemos von Sonnensystem zu Sonnensystem wandern, so könnten sie die lebensnotwendigen Stoffe im ganzen Universum verteilen.

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