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Astronomie

Wanted: Planet X

Meldung vom 17.01.2008 - Forscher vermuten einen Super-Pluto im äußeren Sonnensystem

Hat das Sonnensystem neun Planeten oder nur acht? Diese Kontroverse, die seit der Degradierung Plutos zum Kleinplaneten vor zwei Jahren die Gemüter der Astronomen erhitzt, könnte eine überraschende Wendung nehmen. Der Forscher Patryk Lykawka von der Universität von Kobe in Japan glaubt, dass es in den Außenbezirken des Sonnensystems einen bislang unbekannten echten Planeten gibt – sozusagen einen Ersatz für Pluto, berichtet das Wissenschaftsmagazin New Scientist.

Lykawka glaubt, dass ein Eisplanet von der Größe der Erde, aber nur der Hälfte ihrer Masse einige merkwürdige Eigenschaften des Kuiper-Gürtels erklären kann. Dieser Ring aus kleinen Eisbrocken beginnt jenseits der Neptunbahn. Erste Mitglieder der Gruppe wurden Ende der 1990er Jahre entdeckt. Es stellte sich heraus, dass Pluto ein typischer, wenn auch relativ großer Vertreter dieser Kleinplaneten ist, von denen mittlerweile gut tausend bekannt sind. Seit 2003, als der 2.400 Kilometer große Eisball Eris entdeckt wurde, ist Pluto allerdings nicht mehr das größte Kuiper-Gürtel-Objekt. Eris wiegt etwa ein Drittel mehr – weshalb Pluto schließlich seinen Planetenstatus verlor.

Eine merkwürdige Eigenschaft des Kuiper-Gürtels besteht darin, dass er in einer Entfernung von 50 Astronomischen Einheiten von der Sonne (eine Astronmische Einheit entspricht 150 Millionen Kilometern, dem Abstand zwischen Sonne und Erde) plötzlich abbricht. Ähnlich wie bei den Saturnringen könnte die Schwerkraft eines größeren Objektes diese Lücke verursachen, glaubt Lykawka. Seinen Berechnungen zufolge müsste sich dieser "Super-Pluto" in einer Entfernung von 100 bis 170 Astronomischen Einheiten aufhalten und eine Umlaufzeit von 1.000 bis 2.500 Jahren haben. Solch eine Bahn könnte auch eine Erklärung für Kuiper-Gürtel-Objekte mit extrem langgestrecktem Orbit liefern, wie die des Kleinplaneten Sedna, der der Sonne auf seiner Bahn bis auf 76 Astronomische Einheiten nahe kommt, sich dann aber bis auf 975 Astronomische Einheiten entfernt. Nach den Berechnungen Lykawkas könnten Sedna und noch einige weitere Eisbrocken durch die Einwirkung von Planet X auf solch eigenartige Bahnen gelangt sein.

Viele Astronomen halten es durchaus für möglich, dass ein Objekt wie Lykawkas Planet X bislang im Verborgenen blieb. Erst jetzt unternehmen die Forscher Anstrengungen, die letzten Winkel des Sonnesystems systematisch mit neuen Teleskopen zu durchkämmen. Streit um den Planetenstatus würde es wohl nicht geben: Wenn Lykawkas Vermutungen zutreffen, erfüllt Planet X die neue Planetendefinition der Internationalen Astronomischen Union: Er dürfte eine runde Gestalt haben, auf einer eigenen Bahn um die Sonne reisen und seine Umlaufbahn von kleineren Trümmerstücken freigeräumt haben.

Patryk Sofia Lykawka und Tadashi Mukai (Universität von Kobe, Japan): Online-Vorabveröffentlichung in Arxiv.org

wissenschaft.de Ute Kehse


Das kosmische Bullauge

Meldung vom 14.01.2008 - Gravitationslinse verzerrt Galaxien zu einem Doppelring

Drei Galaxien, die von der Erde aus gesehen genau auf einer Linie liegen, bilden eine ungewöhnliche Erscheinung am Himmel: Die Schwerkraft der vordersten Galaxie verzerrt das Licht der beiden dahinter liegenden Sternennebel so, dass sie als zwei unterschiedlich große, konzentrische Ringe zu sehen sind – wie eine Art kosmisches Bullauge. Ein solcher "doppelter Einstein-Ring" sei nie zuvor beobachtet worden, berichteten Forscher um Raphael Gavazzi und Tommaso Treu von der University of California in Santa Barbara jetzt auf der Tagung der American Astronomical Society in Austin (US-Staat Texas).

Wenn zwei Galaxien oder auch Sterne fast genau hintereinander liegen, wird das vordere Objekt zu einer so genannten Gravitationslinse: Es lenkt das Licht des hinteren Objekts so ähnlich ab wie eine Linse aus Glas. Manchmal wird das Bild der hinteren Galaxie dadurch vergrößert, manchmal entstehen auch mehrere Abbildungen. Liegen beide Objekte exakt auf einer Sichtlinie, erscheint das hintere Objekt als Ring. Dass sie nun drei Galaxien, direkt hintereinander aufgereiht wie Perlen auf einer Kette fanden, ist für Treu so, als habe er "den Jackpot geknackt", berichtete er auf der Tagung.

Die Entdeckung ist auch deswegen bedeutsam, weil sich die Masse der Gravitationslinse und die der mittleren Galaxie durch die Ablenkung des Lichts direkt bestimmen lässt. Dabei wird auch unsichtbare Dunkle Materie mitgewogen. Die drei Galaxien befinden sich in einer Entfernung von drei, sechs und elf Milliarden Lichtjahren. Mit der mittleren Galaxie sei es erstmals gelungen, die Masse einer Zwerggalaxie in einer derart großen Entfernung zu bestimmen, sagten die Forscher. Die mittlere Galaxie, die als kleinerer der beiden Ringe zu sehen ist, wiege demnach so viel wie eine Milliarde Sonnen.

Würden weitere dieser doppelten Einstein-Ringe gefunden, könnten die Massenbestimmungen dazu dienen, die Menge der im Universum vorhandenen Dunklen Materie unabhängig von bisherigen Schätzungen zu bestimmen. Auch der Zustand der noch rätselhafteren "Dunklen Energie", die die Expansion des Universums beschleunigt, könnte sich mit Hilfe von etwa 50 kosmischen Bullaugen genau messen lassen. Team-Mitglied Leonidas Moustakas vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena ist begeistert über den Fund: "Die Eleganz dieser Gravitationslinse wird nur von den Geheimnissen der Natur übertroffen, die sie enthüllt."

Raphael Gavazzi (University of California, Santa Barbara): The Astrophysical Journal, eingereicht

wissenschaft.de - Ute Kehse


Erneuter Besuch beim Merkur

Meldung vom 12.01.2008 - Raumsonde Messenger rast am Montag über die Kraterlandschaft des Planeten

Am Montagabend wird die amerikanische Raumsonde Messenger in nur 200 Kilometern Höhe über die pockennarbige Oberfläche des Planeten Merkur sausen. Astronomen versprechen sich von den Beobachtungsdaten viele Aufschlüsse über die Entstehung und die Entwicklung des der Sonne am nächsten stehenden Planeten. Der letzte Besuch bei Merkur liegt 33 Jahre zurück. Damals kartierte die Sonde Mariner 10 rund 45 Prozent der Planetenoberfläche. Die Raumsonde Messenger der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa wird nach dem Überflug am Montag noch zweimal die Sonne umrunden und an Merkur vorbeikommen, bis sie im Jahr 2011 in eine Umlaufbahn um den Merkur einschwenkt.

Merkur gilt als der am wenigsten erforschte Planet unseres Sonnensystems. Wegen seiner großen Nähe zur Sonne ist er schwierig von der Erde zu beobachten und mit einer Sonde anzusteuern. Die Astronomen setzen daher große Hoffnungen auf die Messdaten von sieben Instrumenten, mit denen Messenger bei seinen Vorbeiflügen und später aus einer Umlaufbahn den Planeten vermessen wird. In der Überflugphase am Montagabend um etwa 20 Uhr mitteleuropäischer Zeit wird die Sonde mit ihren Kameras 1.200 Bilder von der Oberfläche des Planeten schießen. Andere Instrumente vermessen das Höhenprofil der Kraterlandschaft, die Schwerkraft des Planeten und dessen Magnetfeld.

Mit den Daten wollen die Forscher klären, welche der vielen Entstehungshypothesen des Merkurs zutrifft. Der Planet hat einen außergewöhnlich großen Eisenkern, der zwei Drittel seiner Gesamtmasse ausmacht. Darüber liegt ein vergleichsweise dünner Mantel aus silikatischem Gestein. Astronomen vermuten nun, dass die nahe Sonne große Teile der Merkuroberfläche schon während der Entstehung des Planeten weggedampft hat. Alternativ könnte Merkur auch in größerer Entfernung zur Sonne im Sonnensystem entstanden und durch eine Kollision nach innen getrieben worden sein. Ein Großteil des Mantels wäre dabei verlorengegangen. Das Entstehungsszenario müsste sich an der Oberflächenstruktur und -zusammensetzung ablesen lassen, hoffen die Forscher.

Bis Messenger 2011 seine Bahn um Merkur erreicht haben wird, absolviert die Sonde eine lange Odyssee durchs Sonnensystem: Obwohl die Bahn des Merkurs der Erde bis auf neunzig Millionen Kilometer nahe kommt, beträgt die Gesamtstrecke Messengers durchs Sonnensystem rund acht Milliarden Kilometer. 15 Mal wird dabei die Sonne umrundet, einmal die Erde passiert, zweimal die Venus und dreimal der Merkur selbst. Die Erfahrungen und Ergebnisse der Messenger-Mission wollen auch die Europäer nutzen: Im Jahr 2013 starten sie ihre eigene Mission BepiColombo Richtung Merkur.

Mitteilung der Nasa

wissenschaft.de – Martin Schäfer

Geheimnis der "blauen Klumpen" enträtselt

Meldung vom 10.01.2008 - Mit Hilfe des Weltraumteleskop "Hubble" haben US-Astronomen rätselhafte "blaue Klumpen" im Kosmos entschleiert: Die Objekte waren in zwölf Millionen Lichtjahren Entfernung in der Leere zwischen zwei Galaxien entdeckt worden, wo die Forscher nichts derartiges erwartet hatten.

Mit dem Weltraumteleskop gelang es nun, sie als Ansammlungen blau strahlender Sterne zu identifizieren, wie Duilia de Mello von der Katholischen Universität von Amerika in Washington auf der Jahrestagung der Amerikanischen Astronomengesellschaft in Austin (US-Staat Texas) berichtete.

Diese Sternhaufen sind mit jeweils mehreren zehntausend Sonnenmassen viel größer als solche, die normalerweise in Galaxien zu finden sind. Sie entstanden offensichtlich bei einer Kollision der Galaxien M81 und M82 im Sternbild Großer Bär vor 200 Millionen Jahren.

Die Kollision entzündete ein Feuerwerk der Sternentstehung in einer dünnen, intergalaktischen Gasfahne, die sich seit dem Zusammenstoß zwischen den Galaxien durch den Kosmos zieht.

Tatsächlich sind die Sternhaufen nicht älter als 200 Millionen Jahre, und manche Sterne in ihnen gibt es erst seit etwa 10 Millionen Jahren, wie das europäische „Hubble“-Zentrum in Garching bei München berichtete. Zum Vergleich: Unsere Sonne ist bereits rund fünf Milliarden Jahre alt.

Zur Originalnachricht auf welt.de



Die Spur der Sternschnuppen

Meldung vom 09.01.2008 - Forscher verfolgen Meteorschauer mit dem Flugzeug

Der stärkste Meteorschauer des Jahres, die Quadrantiden, ist durch eine gewaltige Explosion im Jahr 1490 entstanden. Zu diesem Schluss kommt ein Forscherteam vom Ames Research Center der Nasa, das das Ereignis am 4. Januar neun Stunden lang vom Flugzeug aus beobachtet hat, berichtet das Wissenschaftsmagazin New Scientist.

Die Quadrantiden sind eine Wolke aus kosmischen Trümmern, die die Erde regelmäßig Anfang Januar durchquert. Bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde sind während des Höhepunktes des Meteorschauers zu sehen – allerdings nur für Beobachter im hohen Norden. Anders als die meisten anderen Meteorschauer konnten die Astronomen den Quadrantiden lange keinen aktiven Kometen zuordnen, dessen Schweif die Staubwolke speist. Erst 2003 entdeckte der amerikanische Forscher Peter Jenniskens den Himmelskörper 2003 EH_1 in einer passenden Umlaufbahn.

Allerdings ist dieses Objekt wahrscheinlich nicht die Mutter der Quadrantiden, sondern ebenfalls nur ein Bruchstück eines wesentlich größeren Kometen, der vor gut 500 Jahren zerfiel, fand der Forscher nach eingehender Analyse der Eigenschaften des Meteorschauers heraus. Die Bahn der Quadrantiden liegt im Einflussbereich des Riesenplaneten Jupiter. Die Staubwolke müsste daher allmählich durch dessen Schwerkraft auseinandergerissen werden und sich von Jahr zu Jahr verändern. Da der Höhepunkt des Schauers nur wenige Stunden dauert und damit zeitlich relativ eng begrenzt ist, schloss Jenniskens, dass die Entstehung der Staubwolke nicht länger als 500 Jahre zurückliegen kann. Tatsächlich beobachteten Astronomen in China, Japan und Taiwan im Jahr 1490 einen hellen Kometen auf einer passenden Bahn.

Andere Forscher entwerfen allerdings ein anderes Szenario: Den slowakischen Astronomen Zuzana Kanuchová und Lubos Neslusan zufolge entstand ein erheblicher Teil des Meteorschauers bereits vor einigen tausend Jahren. Die beiden halten es auch für möglich, dass nicht 2003 EH_1, sondern der Komet 96p/Machholz Urheber des Schauers ist.

Jenniskens hatte vor den diesjährigen Quadrantiden eine Vorhersage gewagt, zu welcher Uhrzeit der Schauer seinen Höhepunkt erreichen sollte, wenn er tatsächlich durch ein Ereignis im Jahr 1490 entstanden ist. Die erste Analyse der Flugzeugmessungen, bei denen insgesamt 846 Sternschnuppen gezählt wurden, bestätigten Jenniskens Vorhersage. Die endgültige Auswertung der Videoaufnahmen könnte womöglich Hinweise darauf ergeben, was die kosmische Explosion verursachte, hoffen die Forscher.

Zuzana Kanuchová und Lubos Neslusan (Slovak Academy of Sciences, Tatranská Lomnica): Astronomy & Astrophysics, Band 470, S. 1123

wissenschaft.de - Ute Kehse

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by Dr. Radut