Mittwoch, 21. November 2012

Beweist die geneigte Bahnebene unserer Planeten im Sonnensystem eine einst zweite Sonne?


Fehlt hier eine "zweite Sonne"? Künstlerische Darstellung der protoplanetaren Scheibe um die junge Sonne.
| Copyright: NASA 


Cambridge (USA) - Mit einer neuen Theorie beschriebt ein US-Astronom, wie ein junger Stern entstehende Planetensysteme derart beeinflussen kann, dass die Bahnebenen ihrer Planeten im Verhältnis zur Ebene des Zentralgestirns geneigt wird. Sollte sich diese Theorie bestätigen, könnte auch die um 7 Grad gegen die Äquatorebene der Sonne geneigte Bahnebene unserer Planeten auf eine einst zweite Sonne des Sonnensystems hindeuten.

Grundlage der Theorie ist eine Entdeckung, die 1995 Wissenschaftler verblüffte, als Schweizer Astronomen den ersten sogenannten "hot Jupiter" entdeckten. Heiße Jupiter umkreisen ihren Stern auf derart ungewöhnlich dichten Bahnen, wie dies anhand der bis dahin gültigen Theorie zur Entstehung von Planeten aus protoplanetaren Scheiben heraus eigentlich für unmöglich gehalten wurde, da derart große Planeten laut dieser Vorstellung sehr viel weiter von ihren Sternen entfernt entstanden sein sollten. Mittlerweile sind zahlreiche "hot Jupiter" bekannt und Astrophysiker erklären diese mittlerweile mit der Vorstellung, dass diese Gasriesen nach innen und damit durch die protoplanetare Scheibe in Richtung ihrer Zentralgestirne gewandert sind.

Während dieser sogenannten Scheiben-Migration, verbleibt der Planet jedoch in der den Stern umkreisenden Scheibe, weswegen auch seine Bahnausrichtung der des Sterns entsprechen sollte. 2008 wurde jedoch auch diese Theorie in Frage gestellt, nachdem Astronomen immer mehr "heiße Jupiter" fanden, deren Bahnebenen geneigt sind oder ihren Stern sogar in entgegengesetzter Richtung zur Rotationsrichtung des Sterns umkreisen. Als Erklärung vermuten Astrophysiker seither, dass derartige Planeten durch gewaltige Interaktionen mit anderen Planeten regelrecht aus ihren ursprünglichen Bahnen geworfen wurden.


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Wie "ScienceNow" (news.sciencemag.org) nun berichtet, hat der Astronom Konstantin Batygin vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics nun jedoch eine neue Theorie präsentiert: Falsch ausgerichtete Umlaufbahnen sind demnach ein "natürliches Ergebnis der Migration von Planeten durch die protoplanetaren Scheiben". Voraussetzung hierfür sei allerdings die Erkenntnis, dass "die meisten Planetensysteme normalerweise aus Mehrfachsternensystemen hervorgehen."

Tatsächlich haben zahlreiche Sterne einen oder sogar mehrere stellare Begleiter. Wie Batygin aktuell im Fachmagazin "Nature" anhand von Berechnungen darlegt, könnte ein zweiter Stern durch seine Schwerkraftwirkung die protoplanetare Scheibe um einen jungen Stern entsprechend beeinflussen. Bewegt sich dann ein großer Planet durch eine aufgrund dieser Störung entsprechend geneigte Scheibe auf seinen Stern zu, so könnte auch sein Weg bzw. Umlaufbahn im Bezug zur Ausrichtung des "Sonnenäquators" verändert werden.

"Ich halte das für eine sehr plausible Idee", zitiert "ScienceNow" den Astronom Josh Winn vom Massachusetts Institute of Technology, der zuvor schon zahlreiche Bahnneigungen heißer Jupiter vermessen hatte. "Das tolle an dieser Theorie ist jedoch, dass wir sie recht gut überprüfen können."

Sollte Batygin richtig liegen, so sollten entsprechende Fehlausrichtungen auch in Planetensystemen ohne heiße Gasriesen sehr häufig vorkommen, da es zur Neigung der Bahnebene der protoplanetaren Scheibe keinen "hot Jupiter" sondern einen oder mehrere Begleitsterne benötigt.

Bislang hat das NASA-Planetensucher-Teleskop "Kepler" die Bahnneigungen in erst einem bekannten Mehrfach-Planetensystem vermessen: Alle drei Planeten um den fernen Stern "Kepler 30" umkreisen ihre "Sonne" jedoch auf gleicher Ebene wie die Ausrichtung der Äquatorebene des Sterns. Anhand zukünftiger Vermessungen der Bahnebenen von Mehrfach-Planetensystemen will Winn jedoch schon bald Batygins Theorie auf den Prüfstand stellen.

Allerdings ist schon heute ein Planetensystem mit mehren Planeten ohne heißen Jupiter dafür aber mit einer zur Äquatorebene des Zentralgestirn um etwa 7 Grad geneigten Ebene der Planeten bestens bekannt: Unser Sonnensystem. "Ich glaube, dass es irgendwo in unserer Milchstraße einen Stern gibt, der für die Neigung unserer Ebene verantwortlich ist", so Batygin und vermutet, dass unsere Sonne einst einen Begleitstern hatte, der den Sonnennebel, also die protoplanetare Scheibe um die junge Sonne, entsprechend geneigt hatte und der nach der Entstehung der Planeten ins All verschwand.

Auch ein erst kürzlich entdeckter erdgroßer Planet im System Alpha Centauri umkreist einen Stern, der sogar gleich zwei Begleitsterne besitzt. "Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass Astronomen auch hier eine Fehlausrichtung der Bahnebene finden werden", so Batygin. "Die beiden hellsten Sterne im Alpha-Centauri-System sind ich nahe genug, dass sie die Ebene ihrer jeweiligen Planetensysteme neigen könnten."

Tatsächlich vermuten einige Astronomen und Astrophysiker schon längere Zeit, dass unsere Sonne selbst heute einen stellaren Begleiter haben könnte. Diese, wenn man so will "zweite Sonne", existiert bislang jedoch nur als Hypothese, könnte allerdings einige astronomische Rätsel erklären. Da ein solches Objekt auch Kometen in Richtung der Erde lenken könnte, wird diese hypothetische zweite Sonne schon jetzt als "Todesstern" bzw. mit dem Namen der griechischen Rachegöttin "Nemesis" bezeichnet. Hierbei, so die Theorie, könnte es sich um einen Roten oder Braunen Zwergstern handeln, der unsere Sonne in ein bis drei Lichtjahren Entfernung umkreist (...wir berichteten 1, 2).

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