Die Geschichte von Planet X – 180 Jahre Jagd auf den unsichtbaren Planeten

Die Geschichte von Planet X – 180 Jahre Jagd auf den unsichtbaren Planeten 1

Im September 1846 richtete Johann Gottfried Galle sein Teleskop auf eine Stelle im Sternbild Wassermann, an der nichts Besonderes zu sehen sein sollte. Kein Katalog verzeichnete dort einen Planeten. Keine Beobachtung hatte je einen Hinweis geliefert. Und doch wusste Galle genau, was er finden würde – weil ein französischer Mathematiker es ihm gesagt hatte.

Weniger als ein Grad von der vorhergesagten Position entfernt leuchtete ein bläulicher Punkt, der in keiner Sternkarte verzeichnet war. Neptun. Ein Planet, entdeckt nicht durch ein Teleskop, sondern durch eine Gleichung.

Es war der größte Triumph der Himmelsmechanik. Und der Beginn einer Obsession, die Astronomen fast zwei Jahrhunderte lang verfolgen sollte: die Jagd auf Planet X, den nächsten unsichtbaren Riesen am Rand des Sonnensystems.

Diese Jagd ist eine Geschichte von Genies und Irrwegen, von mathematischen Triumphen und kosmischen Enttäuschungen. Sie endet nicht mit einer Entdeckung – sie endet mit einer Frage, die heute drängender ist als je zuvor.

Le Verrier und der Triumph der Mathematik

Die Geschichte beginnt mit einer Anomalie. Uranus, der 1781 von William Herschel entdeckte siebte Planet, bewegte sich nicht so, wie er sollte. Die Astronomen des frühen 19. Jahrhunderts hatten seine Bahn mit größter Präzision berechnet, unter Berücksichtigung der gravitativen Einflüsse von Jupiter und Saturn. Doch Uranus hielt sich nicht an die Vorhersagen. Mal war er seiner berechneten Position voraus, mal hinkte er hinterher. Die Abweichungen waren winzig – wenige Bogensekunden – aber sie waren real, und sie wuchsen.

Zwei Erklärungen boten sich an: Entweder stimmte etwas mit Newtons Gravitationsgesetz nicht, oder ein unbekannter Himmelskörper zerrte an Uranus. Der französische Mathematiker Urbain Le Verrier entschied sich für die zweite Möglichkeit. In monatelanger Arbeit, bewaffnet mit nichts als Papier, Feder und den Gesetzen der Himmelsmechanik, berechnete er rückwärts: Wenn die Abweichungen von einem Planeten verursacht wurden – wo musste dieser Planet sein, wie schwer, wie weit entfernt?

Am 23. September 1846 schickte Le Verrier seine Berechnungen an die Berliner Sternwarte. Johann Galle und sein Assistent Heinrich d’Arrest fanden den Planeten noch in derselben Nacht. Die Abweichung zur vorhergesagten Position betrug weniger als ein Grad. Le Verrier wurde als der Mann gefeiert, der »einen Planeten an der Spitze seiner Feder entdeckt« hatte.

Doch der Triumph trug bereits den Keim der nächsten Obsession in sich. Denn auch nach der Entdeckung Neptuns blieben winzige Residuen in der Uranusbahn. Abweichungen, die sich nicht erklären ließen. Vielleicht, so spekulierten einige Astronomen, gab es noch einen weiteren Planeten. Einen neunten. Einen, der noch weiter draußen im Dunkel lauerte.

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Percival Lowell und die Geburt von Planet X

Percival Lowell war ein Mann mit Visionen – und dem Geld, ihnen nachzujagen. Der Bostoner Geschäftsmann hatte 1894 ein Observatorium in Arizona gegründet, ursprünglich um die vermeintlichen Kanäle auf dem Mars zu studieren. Doch ab 1905 wandte er sich einem anderen Ziel zu: der systematischen Suche nach einem transneptunischen Planeten, den er schlicht »Planet X« taufte.

Lowell war überzeugt, dass die verbliebenen Störungen in den Bahnen von Uranus und Neptun nur durch einen massiven Körper jenseits von Neptun erklärt werden konnten. Er investierte Jahre in Berechnungen und fotografische Durchmusterungen. Seine Vorhersagen waren präzise: Planet X sollte etwa sieben Erdmassen haben und in einer Entfernung von 43 Astronomischen Einheiten die Sonne umkreisen.

Lowell starb 1916, ohne seinen Planeten gefunden zu haben. Doch sein Vermächtnis lebte weiter. Das Lowell-Observatorium setzte die Suche fort, finanziert aus seinem Nachlass. Und 1929 stellte es einen jungen Mann aus Kansas ein, der die Geschichte der Astronomie verändern sollte: Clyde Tombaugh.

Die Geschichte von Planet X

Pluto – Der falsche Planet X

Tombaugh war 23 Jahre alt, hatte keine formale astronomische Ausbildung, aber ein außergewöhnliches Auge für Details und eine Geduld, die an Besessenheit grenzte. Seine Aufgabe: Nacht für Nacht Fotoplatten des Himmels zu vergleichen, auf der Suche nach einem Objekt, das sich vor dem Hintergrund der Fixsterne bewegte.

Am 18. Februar 1930, nach fast einem Jahr systematischer Suche, fand er es. Ein winziger Punkt, der sich zwischen zwei Aufnahmen vom Januar verschoben hatte. Die Nachricht ging um die Welt: Der neunte Planet war entdeckt. Man taufte ihn Pluto, nach dem römischen Gott der Unterwelt – und weil die ersten beiden Buchstaben die Initialen Percival Lowells waren.

Die Euphorie war enorm. Lowell hatte seinen Planeten bekommen, posthum. Die Mathematik hatte erneut triumphiert. Doch dann begannen die Zweifel.

Pluto war seltsam. Er bewegte sich auf einer stark elliptischen, geneigten Bahn, die ihn zeitweise innerhalb der Neptunbahn führte. Und er war klein – viel kleiner als erwartet. Die frühen Schätzungen seiner Masse wurden immer wieder nach unten korrigiert. Erst hieß es, er habe eine Erdmasse. Dann eine halbe. Dann ein Zehntel. Als 1978 Plutos Mond Charon entdeckt wurde und erstmals eine präzise Massenbestimmung erlaubte, kam die ernüchternde Wahrheit ans Licht: Pluto hatte gerade einmal 0,2 Prozent der Erdmasse. Er war ein Zwerg, nicht der Riese, den Lowell gesucht hatte.

Ein Objekt dieser Größe konnte unmöglich die Störungen in der Uranusbahn verursacht haben. Plutos Entdeckung an der von Lowell vorhergesagten Himmelsregion war reiner Zufall gewesen – ein kosmischer Treffer, der nichts mit den Berechnungen zu tun hatte.

Die Jagd auf Planet X ging weiter.

Voyager 2 und das Ende einer Ära

Jahrzehntelang suchten Astronomen nach dem echten Planet X – dem massiven Körper, der die Anomalien erklären sollte, die Lowell beobachtet zu haben glaubte. Doch alle Durchmusterungen blieben erfolglos. Infrarot-Satelliten scannten den Himmel. Teleskope durchkämmten die äußeren Regionen des Sonnensystems. Nichts.

Die Lösung kam 1989, und sie kam nicht von einem Teleskop, sondern von einer Raumsonde. Voyager 2 flog in diesem Jahr an Neptun vorbei und lieferte erstmals präzise Daten über die Masse des Eisriesen. Myles Standish vom Jet Propulsion Laboratory nutzte diese Telemetriedaten, um die Neptunmasse neu zu berechnen – und korrigierte sie um etwa 0,5 Prozent nach unten.

Diese winzige Korrektur veränderte alles. Als Standish die Bahnen von Uranus und Neptun mit der neuen Masse neu berechnete, verschwanden die Anomalien. Einfach so. Die Störungen, die Lowell und Generationen von Astronomen nach Planet X hatten suchen lassen, hatten nie existiert. Sie waren ein Artefakt ungenauer Messungen gewesen.

Der klassische Planet X war tot. Das Sonnensystem galt als vollständig kartiert: acht Planeten, ein paar Zwergplaneten, Milliarden von Kleinkörpern. Mehr gab es nicht zu finden.

Oder doch?

Sedna und die Wiedergeburt des Rätsels

Im November 2003 entdeckte Mike Brown am California Institute of Technology ein Objekt, das nicht ins Bild passte. Sedna, benannt nach einer Inuit-Göttin der Meerestiefe, bewegte sich auf einer Bahn, die alle bekannten Modelle sprengte. Ihr sonnennächster Punkt lag bei 76 Astronomischen Einheiten – mehr als doppelt so weit wie Neptun. Sie kam niemals nahe genug an die bekannten Planeten heran, um von deren Schwerkraft beeinflusst zu werden.

Sedna war gravitativ entkoppelt. Ein »Detached Object«, wie Astronomen es nennen. Und die Frage, die Brown und seine Kollegen umtrieb, war dieselbe, die schon Le Verrier beschäftigt hatte: Was hatte dieses Objekt auf seine bizarre Bahn gebracht?

Sedna blieb ein Jahrzehnt lang ein Einzelfall. Dann kamen weitere: 2012 VP113, später »Biden« genannt. Und noch mehr Objekte mit ähnlich extremen Bahnen. Als Chad Trujillo und Scott Sheppard 2014 die Bahnelemente dieser Objekte analysierten, fiel ihnen etwas auf: Die Argumente der Perihelia – die Punkte, an denen die Objekte der Sonne am nächsten kommen – waren nicht zufällig verteilt. Sie häuften sich in einem bestimmten Bereich. Als würde etwas Unsichtbares sie zusammenhalten.

Der Geist von Planet X war zurückgekehrt. Siehe auch: Der Kuipergürtel: Zeitkapsel am Rand unseres Sonnensystems

Planet Neun – Die moderne Hypothese

Im Januar 2016 veröffentlichten Konstantin Batygin und Mike Brown eine Studie, die das Rätsel neu formulierte. Gestützt auf N-Körper-Simulationen zeigten sie, dass das Clustering der extremen transneptunischen Objekte durch einen bisher unentdeckten Planeten erklärt werden konnte – nicht durch die Geisterstörungen, nach denen Lowell gesucht hatte, sondern durch direkte gravitative Wechselwirkungen mit einer Population ferner Eiskörper. Siehe: Planet Neun – Der unsichtbare Dirigent am Rand des Sonnensystems

Ihr »Planet Neun« unterschied sich fundamental von Lowells Planet X. Er war keine notwendige Korrektur für Bahnanomalien der bekannten Planeten. Er war eine Erklärung für ein Muster, das niemand erwartet hatte – ein Muster, das ohne äußeren Einfluss physikalisch instabil wäre und sich längst aufgelöst haben müsste.

Die aktuellen Schätzungen sprechen von einem Körper mit etwa 4,4 Erdmassen auf einer Bahn mit einer großen Halbachse von rund 290 AU. Die Umlaufzeit läge bei fast fünftausend Jahren. Er wäre kein Gasriese wie die Planeten, nach denen Lowell suchte, sondern vermutlich eine Super-Erde – ein felsiger oder eisiger Körper, der vor Milliarden Jahren aus den inneren Regionen des Sonnensystems hinauskatapultiert wurde.

Ob er existiert, wissen wir noch nicht. Die statistische Signifikanz der Anomalien ist erdrückend – aber die bisherigen Surveys haben 78 Prozent des vorhergesagten Parameterraums bereits ausgeschlossen, ohne fündig zu werden. Der Planet versteckt sich vermutlich in den sternreichen Feldern der galaktischen Ebene, wo die Suche am schwierigsten ist.

Was bleibt von 180 Jahren Jagd

Die Geschichte von Planet X ist eine Geschichte darüber, wie Wissenschaft funktioniert – mit all ihren Triumphen, Irrwegen und Selbstkorrekturen. Le Verrier fand Neptun durch brillante Mathematik. Lowell suchte ein Phantom und fand durch Zufall Pluto. Voyager 2 löschte das Rätsel, das die Suche angetrieben hatte. Und Sedna entzündete es neu, auf eine Weise, die niemand vorhergesehen hatte.

Was die moderne Planet-Neun-Hypothese von ihren Vorgängern unterscheidet, ist die Art der Evidenz. Lowell stützte sich auf vermeintliche Bahnstörungen, die sich als Messfehler herausstellten. Batygin und Brown stützen sich auf ein statistisches Muster in den Bahnen von Objekten, die erst in den letzten zwei Jahrzehnten entdeckt wurden. Es ist keine Korrektur für etwas, das nicht passt – es ist eine Vorhersage für etwas, das existieren sollte.

Das Vera C. Rubin Observatory wird diese Vorhersage in den kommenden Jahren auf die Probe stellen. Wenn Planet Neun existiert und heller als Magnitude 24 ist, wird Rubin ihn finden. Wenn nicht, werden die Tausenden neuer transneptunischer Objekte, die der Survey entdecken wird, die statistische Basis so erweitern, dass die Frage endgültig beantwortet werden kann.

180 Jahre nach Le Verriers Triumph steht die Astronomie vor einer ähnlichen Entscheidung: Gibt es dort draußen einen Planeten, der sich nur durch seine Wirkung auf andere Körper verrät? Oder ist das Muster, das wir sehen, eine Illusion – geboren aus Beobachtungsbias und dem menschlichen Bedürfnis, Ordnung im Chaos zu finden?

So oder so: Die Jagd geht weiter. Sie hat 1846 nicht geendet. Sie hat 1930 nicht geendet. Sie hat 1989 nicht geendet. Und sie endet auch heute nicht. Denn am Rand des Sonnensystems, in der Dunkelheit jenseits der letzten Planeten, warten immer noch Rätsel, die gelöst werden wollen.


Quellen