Künstlerische Darstellung der Eiswelt von Planet Neun. Im Hintergrund ist Neptun zu sehen. Foto: Imago/StockTrek Images/Steven Hobbs

Schon lange vermuten Astronomen, dass weit draußen im Weltall ein unentdeckter Himmelskörper existiert – Planet Neun. Forscher wollen ihn nun im Kuipergürtel, einer ringförmigen Region im Sonnensystem außerhalb der Umlaufbahn von Neptun, nachgewiesen haben. Doch besonders einladend scheint Planet Neun nicht zu sein.

Astronomen zählen acht Planeten zu unserem Sonnensystem: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Bis vor einigen Jahren zählte noch Pluto dazu. Aber der wurde 2006 von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) in Paris zum Zwergplaneten herabgestuft. Eine der derzeit spannendsten Fragen in der Astronomie lautet: Gibt es einen neunten Planeten?

Acht Planeten – oder sind es doch neun?

Unser Sonnensystem mit Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto und der Sonne (v. li.). Foto: Imago/UIG

Diese Frage beflügelt bereits seit Generationen die Fantasie von Sternenguckern. Weit draußen im Weltall soll ein extrem dunkler und gefrorener Planet existieren, der die Umlaufbahnen einiger Zwergplaneten beeinflusst.

Ihre Bahnen um die Sonne scheinen von einem schweren Objekt verändert zu werden, das bislang noch der Entdeckung harrt. Astronomen suchen daher schon seit Jahren nach diesem geheimnisvollen neunten Planeten im Sonnensystem.

Wo ist Planet Neun?

Der unbekannte Neunte: Die Illustration zeigt Planet Neun und die weit von ihm entfernte Sonne (rechts der kleine Lichtpunkt). Foto: dpa
Planet Neun soll der Erde strukturell ähnlich sein – nur dunkel und gefroren. Foto: Imago/Stock Trek Images

Die beiden Astronomen Patryk Sofia Lykawka von der Kindai-University im japanischen Osaka und Takashi Ito vom National Astronomical Observatory of Japan in Tokio glauben nun nachweisen zu können, dass sich das unentdeckte Himmelsobjekt viel näher an der Erde befindet als bisher angenommen. Planet Neun soll ungefähr so groß wie unser eigener Planet sein und zudem dunkel und gefroren. Ein finsterer Eisplanet, weit entfernt von der Sonne.

Ihre Studie „Is there an Earth-like-Planet in the Distant Kuiper Belt?”  ("Gibt es einen erdähnlichen Planeten im fernen Kuipergürtel?") ist jetzt im Fachmagazin „The Astronomical Journal“ erschienen.

Planet Neun soll weit hinter Neptun kreisen

Blick auf Neptun von seinem Mond Triton aus. Foto: Imago/agefotostock
Der Zwergplanet Pluto. Foto: Imago/Panthermedia

Für ihre Hypothese hat das Forscherduo die Umlaufbahnen einiger sogenannter transneptunischer Objekte genauer untersucht. Dabei handelt es sich um Himmelskörper, deren Umlaufbahn außerhalb des Orbits von Neptun liegen. Der Zwergplanet Pluto ist eines dieser Objekte.

Neptun ist der achte und äußerste Planet unseres Sonnensystems und befindet sich rund 30 Astronomische Einheiten (AE) von der Sonne entfernt. Eine astronomische Einheit entspricht dem Abstand zwischen Sonne und Erde – circa 150 Millionen Kilometer. Neptun wurde imJahr 1846 aufgrund von Berechnungen aus Bahnstörungen des Uranus durch den französischen Mathematiker Urbain Le Verrier von dem deutschen Astronomen Johann Gottfried Galle entdeckt. Neptun ist durchschnittlich 4,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt.

Hinter der Umlaufbahn Neptuns beginnt der Kuipergürtel – eine ringförmige, flache Region mit unzähligen Gesteinskörpern. Der „Kuiper Belt“, wie er im Englischen heißt, erstreckt sich über einen Bereich von 30 bis 50 AE.

Wie weit ist Planet Neun von der Erde entfernt?

Der Kuipergürtel enthält Schätzungen zufolge mehr als 70 000 Objekte mit über 100 Kilometern Durchmesser sowie zahlreiche kleinere Himmelskörper. Die meisten von ihnen sind mit einem Durchmesser von zehn bis 50 Kilometern - in kosmischen Dimensionen betrachtet - eher winzig. Foto: Imago/Pond5 Images
Mit einem Durchmesser von 2370 Kilometern gilt Pluto als größter Zwergplanet im Kuipergürtel. Foto: Imago/Pond5 Images

Die bisherigen Theorien gehen davon aus, dass sich Planet Neun in einer Entfernung von 400 bis 1500 AE von der Sonne befinden soll. Das wäre weit außerhalb des Kuipergürtels im Bereich der Oort’schen Wolke, die wiederum eine Ausdehnung von bis 100 000 AE haben soll. Zur Info: Die Oort'sche Wolke ist in der Astronomie eine hypothetische, also nicht nachgewiesene kugelschalenförmige Ansammlung astronomischer Objekte im äußersten Bereich unseres  Sonnensystems.

Den Forschern aus Osaka und Tokio zufolge könnte Planet Neun gerade mal 250 bis 500 AE von der Sonne entfernt sein. Seine Masse soll etwa das 1,5- bis Dreifache der Erdmasse betragen. Bisher nahm man an, dass Planet Neun die Sonne in durchschnittlich zwanzig Mal so großer Entfernung wie Neptun umkreist, der von den acht bekannten Planeten mit 4,5 Milliarden Kilometern am weitesten von der Sonne entfernt ist.

Wenn all diese Überlegungen zutreffen sollten, wäre Planet Neun rund 180 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Kein Wunder also, dass er so wenig Licht reflektiert und sich selbst stärksten Teleskopen wie dem im Weltraum befindlichen Hubble-Teleskop entzieht.

Eris, Sedna und andere Plutoide

Eris ist nach Pluto der massereichste und zweitgrößte bekannte Zwergplanet unseres Sonnensystems. Neben Pluto und Eris zählen noch Sedna, Quaoar, Orcus und Makemake zu den sogenannten Plutoiden, einer Unterklasse von Zwergplaneten, die abseits der Neptun-Umlaufbahn die Sonne umrunden.

Die Plutiode befinden sich im Kuipergürtel. Benannt ist er ist nach dem niederländischen Astronomen Gerard Kuiper. Dieser stellte 1951 die Hypothese auf, dass einige Kometen aus der Region jenseits von Neptun stammen könnten.

Der Kuipergürtel – Eis-Geröll-Ring rund um Neptun

Künstlerische Darstellung von Zwergplaneten im Kuipergürtel. Foto: Imago/Photo Science Library

Der Kuipergürtel enthält Schätzungen zufolge mehr als 70 000 Objekte mit über 100 Kilometern Durchmesser sowie zahlreiche kleinere Objekte. Die meisten von ihnen sind mit einem Durchmesser von zehn bis 50 Kilometern - in kosmischen Dimensionen betrachtet - eher winzig. Mit einem Durchmesser von 2370 Kilometern gilt Pluto als größter Zwergplanet im Kuipergürtel.

Das erste Objekt des Kuipergürtels wurde 1992 entdeckt, womit Gerard Kuipers Theorie bestätigt wurde. Weil diese Objekte sehr wenig Licht abstrahlen und sich langsam bewegen, sind sie nur schwer zu erkennen. Um die Sonne einmal zu umrunden, brauchen sie mehrere hundert Jahre – im Fall von Planet Neun wahrscheinlich sogar 10 000 bis 20 000 Jahre.

Ähnlich wie bei unserem Mond handelt es sich bei diesen Zwergplaneten wahrscheinlich um Überbleibsel aus jener Zeit, als die Planeten unseres Sonnensystems vor mehr als vier Milliarden Jahren entstanden. Nachdem sie den größeren Planeten wie Jupiter oder Neptun zu nahegekommen waren, wurden sie in weit entfernte Außenregionen des Sonnensystems geschleudert.

Die Suche nach Planet X

Die Suche nach dem mysteriösen Planet Neun geht weiter (Symbolbild). Foto: Imago/Science Photo Library

Dass da draußen etwas ist, was ein Planet sein könnte, haben Wissenschaftler schon seit langem vermutet. 1846 entdeckte der Astronom Johann Gottfried Galle den Planeten Neptun. Ab 1905 suchte Percival Lowell, ein Hobby-Astronom und schwerreicher Textilfabrikant-Erbe, nach dem sagenhaften Planeten X, der sich hinter Neptun verbergen sollte.

1930 wurde Pluto durch das Lowell-Observatorium in Flagstaff (US-Bundesstaat Arizona) entdeckt. Doch dieser größte bekannte Zwergplanet im Kuipergürtel, der für eine Sonnenumrundung 247,68 Jahre benötigt, war deutlich kleiner als Lowell angenommen hatte.

2014 entdeckten Sternenforscher eine ungewöhnliche Anhäufung von Himmelskörpern am äußersten Rand des Kuipergürtels. Sie konnten sich dieses Phänomen nur so erklären, dass es dort einen bisher unentdeckten Planeten mit eigenem Schwerefeld geben müsse. Sechs dieser Objekte hatten elliptische Umlaufbahnen, wobei alle mit einem Ende in dieselbe Richtung wiesen – nämlich in Richtung des ominösen Planeten Neun.

Die beiden Forscher aus Japan haben mit ihrer Untersuchung all diesen Theorien nun eine weitere hinzugefügt. Egal, wie vage oder plausibel ihre Überlegungen auch sein mögen, die Suche nach dem mysteriösen Planeten Neun geht ganz sicher weiter.

Info: Planeten und Zwergplaneten

Pluto und die Plutoide
Der Begriff Planet war bereits im Altertum bekant. Lange Zeit gab es für diese Himmelsobjekte allerdings keine exakte wissenschaftliche Beschreibung. Erst 2006 verabschiedete die 26. Vollversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) eine Resolution, die Planeten sowie die neue Klasse der Zwergplaneten durch klarere Kriterien definiert. Die Festlegung war nötig geworden, um neu entdeckte, Pluto-ähnliche Himmelskörper - also Plutoide - in unserem Sonnensystem genauer einordnen zu können.

Was ist ein Planet?
Nach der Definion der IAU ist ein Planet ein Himmelskörper, der . . .

• sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befindet.

• genug Masse besitzt, dass seine eigene Schwerkraft ihn in eine nahezu runde Form zwingt.

• die Umgebung seiner Umlaufbahn von anderen Himmelskörpern freigeräumt hat.

Was ist ein Zwergplanet?

Nach der Definion der IAU ist ein Zwergplanet ein Himmelskörper, der . . .

• sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befindet.

• genug Masse besitzt, dass seine eigene Schwerkraft ihn in eine nahezu runde Form zwingt.

• die Umgebung seiner Umlaufbahn nicht von anderen Himmelskörpern freigeräumt hat und kein Mond ist.

Acht anerkannte Planteten
Die IAU zählt in unserem Sonnensystem offiziell acht Planeten (in der Reihenfolge der Entfernung zur Sonne): Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun - sowie die fünf Zwergplaneten Ceres, Pluto, Haumea, Makemake und Eris. Es könnte jedoch Dutzende oder sogar Hunderte weitere Zwergplaneten in unserem Sonnensystem geben. Der weit hinter Neptun vermutete große Himmelskörper Planet Neun würde in diese Kategorie fallen.

Die Erde
Die Erde ist der fünftgrößte und der Sonne drittnächste Planet unseres Sternensystenms. Sie hat Durchmesser von 12 756 Kilometern, ist rund 4,6 Milliarden Jahre alt und etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt.

Erdähnliche Planeten
Als erdähnliche Planeten, terrestrische Planeten oder Gesteinsplaneten werden Himmelskörper bezeichnet, die in ihrem Aufbau der Erde gleichen. Sie bestehen vollständig oder fast vollständig aus festen Bestandteilen und haben einen Schalenaufbau. Neben Merkur, Venus, Erde und Mars – den vier Planeten des inneren Sonnensystems – gehören auch unser Mond, die Jupitermonde Io und Europa sowie die größeren Eismonde Ganymed, Kallisto, Titan, und Triton zu dieser Gruppe.

Gasplaneten
Daneben gibt es noch die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun (auch jupiterähnliche Planeten genannt), die überwiegend aus leichten Elementen wie Wasserstoff und Helium bestehen und nur einen geringen Anteil an schwererem Material wie Gesteine und Metalle aufweisen.