Die fernen Verwandten von Planet 9

Wie sind die Anhänger der Planet-9-Hypothese auf all dies gekommen?

Hinweise geben die fernsten bekannten Objekte im Sonnensystem überhaupt. Dazu gehört auch der 2003 von einem Team um Brown entdeckte Zwergplanet Sedna. Er dürfte knapp die Ausmaße von Pluto haben; seine genaue Masse ist jedoch unklar. Das Besondere: Sedna bewegt sich weit entfernt auf einem stark gestreckten, elliptischen Orbit. Für eine komplette Sonnenumrundung braucht sie rund 11.400 Jahre. Und sie ist nicht allein. Mehr als ein Dutzend dieser transneptunischen Objekte mit ähnlich extremen Orbits sind heute bekannt. Deren Umlaufbahnen teilen eine verdächtige Eigenschaft: Sie zeigen etwa in dieselbe Raumrichtung.

Die Gravitation des neunten Planeten soll diesen Effekt erzeugen – wie ein Schäferhund, der seine Schafherde zusammenhält. Auch weitere Bahneigenschaften der extremen Gruppe weisen in dieser Region auf die Schwerkraftwirkung einer unentdeckten Masse hin. Computersimulationen belegen, dass ein Körper mit den genannten Eigenschaften dies tatsächlich bewirken könnte.

Planetare Platzprobleme

Die Debatte zur Planet-9-Hypothese wird unter Experten kontrovers geführt. Skeptiker deuten die Ausrichtung der Kuiper-Orbits als statistische Verzerrung, die aus einer zu geringen Basis an Beobachtungsdaten resultieren könnte. Zudem sei der vorgeschlagene Planet hinsichtlich seiner Masse und vor allem seiner mutmaßlichen Bahn um die Sonne völlig anders als seine acht realen Artgenossen.

Nach den etablierten Theorien zur Entstehung unseres Sonnensystems kann sich der hypothetische neunte Planet nicht auf dem sonnenfernen Orbit gebildet haben, der ihm zugeschrieben wird. Die protoplanetare Scheibe, deren Gas und Staub vor fünf Milliarden Jahren als Rohmaterial für die wachsenden Planeten gedient hatte, reichte nicht bis dorthin. Sind trotzdem Planeten auf derart weiten Umlaufbahnen möglich?

In einer im Mai 2025 publizierten Studie nahmen Forscher um André Izidoro von der Rice University im texanischen Houston solche mysteriösen Objekte in den Blick. Insbesondere geht es dem Team um Planeten, die eine Distanz zwischen 100 und 10.000 AE zu ihren Zentralsternen haben. Das ist außerhalb der meisten bekannten protoplanetaren Scheiben.

Schon länger ist bekannt, dass die Mehrzahl der Sterne nicht allein für sich entstehen, sondern gemeinsam in kompakten, gashaltigen Sternhaufen. Dieses interstellare Umfeld spielt auch für die Entwicklung von Planetensystemen eine entscheidende Rolle.

Izidoros Team analysierte hauptsächlich die Phase nach der Sternbildung, in der sich die Gestirne noch in ihrem Geburtshaufen zusammendrängten. In den jeweiligen Planetensystemen kämpften die jungen Planeten ebenfalls um den knappen Platz. Das Team rechnete im Computer Tausende von Simulationen mit verschiedenen Planetenkonstellationen durch. Es zeigte sich ein wiederkehrendes Muster: Häufig wurden Planeten durch gravitative Wechselwirkungen in weite, exzentrische Umlaufbahnen gedrängt, die anschließend durch die Schwerkraft naher Sterne des Sternhaufens stabilisiert wurden.

„Wenn deren Gravitationswirkung genau im richtigen Moment eintritt, entkoppelt sich die Umlaufbahn eines Planeten vom inneren Planetensystem“, erklärt Nathan Kaib vom Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, der an der Studie beteiligt war. „So gelangt ein Planet auf eine weite Umlaufbahn und verbleibt nach der Auflösung des Sternhaufens dort.“

Die Forscher modellierten auch Konstellationen wie in unserem Sonnensystem, also mit gasförmigen Riesenplaneten wie Jupiter und Saturn und Eisriesen ähnlich Neptun. Was kann man daraus über den vermuteten neunten Planeten unserer Sonne lernen?

„Die Wahrscheinlichkeit, dass damals ein Objekt vom Typ Planet 9 eingefangen wurde, beträgt bis zu 40 Prozent“, schätzt Izidoro. Dies gilt für den Fall, dass das frühe Sonnensystem zwei verschiedene Instabilitätsphasen durchlief, nämlich eine mit dem Wachstum der Eisriesen verknüpfte Phase und später dann eine weitere, die Jupiter und Saturn betraf.

Flucht ins Weltall

Dass Planeten auf extrem weiten Orbits kein bloßes Hirngespinst von Theoretikern sind, konnte bereits 2020 ein Team um Meiji Nguyen von der University of California in Berkeley belegen. Es vermaß mit dem Hubble-Teleskop den 336 Lichtjahre entfernten Exoplaneten HD 106906b, der seine beiden Heimatsterne im Sternbild Kreuz des Südens auf einer Planet-9-ähnlichen Bahn umkreist; er benötigt dafür rund 15.000 Jahre. John Chambers von der Carnegie Institution for Science in Washington, der an Izidoros Studie nicht beteiligt war, kann sich Ähnliches auch fernab der Sonne vorstellen: „Es besteht eine realistische Wahrscheinlichkeit, dass unser Sonnensystem einen ähnlichen fernen Planeten beherbergt.“

Zudem stellt Izidoros Studie eine Verbindung zu den vagabundierenden Planeten her, die allein durch die Milchstraße irren: „Nicht jeder Planet hat das Glück, eingefangen zu werden“, sagt Nathan Kaib. „Die meisten werden in den interstellaren Raum geschleudert.

Nicht alle Planetensysteme sind erfolgreich damit, abtrünnige Planeten von einer Flucht ins Weltall abzuhalten. Izidoro und seine Kollegen fanden heraus, dass Systeme, die dem Sonnensystem ähneln, sie mit Wahrscheinlichkeiten von fünf bis zehn Prozent wieder einfangen. Andere planetare Konstellationen sind weniger effizient – etwa solche, die nur aus Eisriesen bestehen oder wo die Planeten enge Doppelsterne umkreisen.

„Wir erwarten pro tausend Sterne etwa einen Planeten auf einer weiten Umlaufbahn“, resümiert Izidoro. Ob das genügt, um den mysteriösen Planeten 9 Wirklichkeit werden zu lassen, bleibt vorerst offen. Doch ganz egal, wie am Ende die Planetenjagd ausgeht: Mit dem Blick auf die vielfältigen Objekte hinter Neptun lesen die Astronomen zugleich im Archiv der Frühgeschichte unseres Sonnensystems. Und ein Stöbern in der Vergangenheit führt häufig zu überraschenden Erkenntnissen. ■