Astrophysiker der University of Toronto haben festgestellt, dass eine nahe Begegnung mit Jupiter vor etwa vier Milliarden Jahren im Herauskatapultieren eines anderen Planeten aus dem Sonnensystem resultiert haben könnte.
Die Existenz eines fünften Gasplaneten (neben den heute bekannten Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) zur Zeit der Entstehung unseres Sonnensystems wurde erstmals im Jahr 2011 vermutet. Aber wenn er tatsächlich existierte, wie wurde er aus dem Sonnensystem herauskatapultiert? Seit Jahren haben Wissenschaftler entweder Saturn oder Jupiter für den Schuldigen gehalten.
“Unsere Belege deuten auf Jupiter hin”, sagte Ryan Cloutier, ein Doktorand am Department of Astronomy and Astrophysics der University of Toronto. Er ist der Hauptautor eine neuen Studie, die im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde.
Das Herauskatapultieren geschieht als Folge einer nahen planetaren Begegnung, bei der eines der Objekte so stark beschleunigt wird, dass es der enormen Anziehungskraft der Sonne entkommt. Frühere Studien, laut denen Riesenplaneten sich möglicherweise gegenseitig fortkatapultieren können, berücksichtigten jedoch nicht die Auswirkungen, die derart gewaltige Begegnungen auf kleinere Himmelskörper haben würden. Dazu zählen beispielsweise die bekannten Monde der Riesenplaneten und ihre Umlaufbahnen.
Cloutier und seine Kollegen richteten ihre Aufmerksamkeit also auf die Monde und ihre Umlaufbahnen und entwickelten Computersimulationen basierend auf den heutigen Umlaufbahnen von Kallisto und Iapetus. Kallisto umkreist als Mond den Jupiter, Iapetus ist einer der Saturnmonde. Dann berechneten die Wissenschaftler die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Monde ihre heutige Umlaufbahn bei der nahen Begegnung erhielten – jeweils unter der Voraussetzung, dass ihr Zentralkörper (Jupiter oder Saturn) für das Fortkatapultieren des hypothetischen Planeten verantwortlich war. Dies wäre ein Ereignis gewesen, das immense Störungen auf die ursprünglichen Umlaufbahnen des jeweiligen Mondes ausgeübt hätte.
“Letztendlich stellten wir fest, dass Jupiter fähig wäre, einen fünften Riesenplaneten fortzukatapultieren, wobei ein Mond mit der Umlaufbahn Kallistos erhalten bliebe”, sagte Cloutier, der ebenfalls ein Stipendiat am Centre for Planetary Sciences an der University of Toronto Scarborough ist. “Im Gegensatz dazu wäre es für Saturn sehr schwierig, dies zu tun, weil Iapetus überaus instabil geworden wäre und eine Umlaufbahn eingenommen hätte, die schwer mit seiner heutigen in Einklang zu bringen ist.”
Die Ergebnisse sind in einer Abhandlung mit dem Titel “Could Jupiter or Saturn have ejected a fifth giant planet?” zu finden, veröffentlicht in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 1. November 2015.
(THK)
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