Ein seltsames Objekt am Rand des Sonnensystems

Ein großes Objekt ist jenseits der Umlaufbahn des Pluto entdeckt worden. Der Körper bewegt sich auf einer Bahn, die gegenüber der Ebene des Sonnensystems um 47 Grad geneigt ist. Astronomen haben bisher keine Erklärung für den ungewöhnlichen und dabei fast kreisförmigen Orbit des Himmelskörpers.

Ein Beitrag von ingofroeschmann. Quelle: Newscientist.

Einem Forscherteam unter der Leitung von Lynne Allen von der University of British Columbia war das Objekt erstmals im Dezember 2004 aufgefallen. Seit Oktober 2005 machten sie Nachfolgeuntersuchungen, bei denen dessen ungewöhnliche Bahn bekannt wurde.
Das Objekt mit der vorläufigen Bezeichnung 2004 XR190 scheint einen Durchmesser zwischen 500 und 1000 Kilometern zu haben, womit es zwischen einem Fünftel und der Hälfte der Größe des Pluto haben würde. Es befindet sich im Bereich des jenseits des Planeten Neptun gelegenen Kuipergürtels, die jedoch hauptsächlich auf der gleichen Ebene die Sonne umkreisen wie die Erde.

Mit einer Abweichung von 47 Grad hat 2004 XR190 eine größten Neigungswinkel aller Kuipergürtelobjekte. Das lässt vermuten, dass es durch eine Begegnung mit einem anderen Objekt aus der Bahnebene geworfen wurde. Infrage kommen Neptun oder auch ein Stern, der vor Milliarden von Jahren nah an am Sonnensystem vorbei flog.

Streueffekt
Neptun wurde schon früher für die Bahnveränderungen anderer KBOs (vom englischen „Kuiper Belt Objects“) verantwortlich gemacht. Normalerweise zeigen diese dann aber andere Zeichen einer Interaktion mit dem Gasplaneten, zum Beispiel elliptische Umlaufbahnen und die Lage eines Teils ihrer Umlaufbahn in der Nähe der Neptunbahn.

Diese Merkmale machen aus „Buffy“, so der Spitzname des Objekts, ein Rätsel. Laut Allen könnte eine Theorie die ungewöhnliche Umlaufbahn des Planeten erklären. Die Theorie beinhaltet die häufiger verwendete Idee, dass Neptun selbst in der Frühzeit des Sonnensystems nach Außen in seine derzeitige Umlaufbahn gewandert ist.

Ein Tritt der Schwerkraft
Während der Wanderung verlagerte sich der Gravitationsbereich des Uranus ebenfalls nach außen. Diese Verlagerung findet in Zonen oder Resonanzen statt. Als eine dieser nach außen gerichteten Resonanzen auf „Buffy“ traf, könnte diese aus ihrer Bahn geworfen worden sein. Mit der Zeit könnte der Orbit runder und der Neigungswinkel gleichzeitig größer geworden sein. „Diese Wechselwirkungen können Bahnrundungen und Neigungen verursachen,“ sagt Allen, sie bleibt jedoch vorsichtig. „Wir wissen nicht, ob die Umlaufbahn von Buffy wirklich auf diese Weise entstanden ist, denn Buffy könnte zu weit von einer Resonanz entfernt sein oder die Resonanz könnte zu schwach sein – es scheint trotzdem die bestmögliche Erklärung zu sein.

Planetenwissenschaftlerin Renu Malhotra von der University of Arizona zufolge verlängern Resonanzen lediglich die Umlaufbahnen von Körpern. Einige der Objekte könnten einen Teil ihrer Bahnexzentrik gegen eine größere Neigung „eintauschen“, aber der Effekt sei relativ klein. „Ich sehe nicht wirklich ein, wie eine große Neigung aus einer geringen Exzentrik entstehen kann,“ sagte Malhotra. „Es gibt eine Grenze für die Umwandlung in einen höheren Neigungswinkel.“

Versteckte Objekte
Hal Levison vom Southwest Research Institute betont, dass das Objekt in dem Moment entdeckt wurde, als es durch die Ebene des Sonnensystems wanderte. Dort verbringt das Objekt nur etwa zwei Prozent seiner Umlaufzeit. „Das könnte bedeuten, dass wesentlich mehr Objekte auf ihre Entdeckung warten, versteckt in Umlaufbahnen, auf denen die Mehrheit der Beobachtungsreihen gar nicht sucht,“ sagte Levison.

Er bietet auch eine alternative Erklärung für die Bahnneigung an. Die Sonne könnte einen Zwilling gehabt haben und beide Sterne könnten sich auf kreisförmigen Bahnen umeinander bewegt haben. „Das würde die Neigungen verändern, ohne die Bahnen in die Länge zu ziehen,“ sagte er. „Die Idee schafft aber leider mehr Probleme als sie löst.“ Allen und ihre Kollegen werden das neue Objekt weiter beobachten um dessen Umlaufbahn genau zu bestimmen. Der Namenskonvention für Kuipergürtelobjekte folgend haben sie bereits einige Inuit Namen für das Objekt bei der International Astronomical Union eingereicht.