Heute kreisen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun auf relativ stabilen Bahnen um die Sonne. Sie beeinflussen sich gegenseitig durch ihre Gravitation, doch Astronomen gingen davon aus, dass dieses Gleichgewicht extrem lange anhalten könnte, sogar nachdem sich unser Stern in einen Weißen Zwerg verwandelt hat. Eine neue Studie stellt dies infrage.
In etwa fünf Milliarden Jahren wird die Sonne beginnen, die derzeitige Phase ihres Lebens zu verlassen. Sie wird zu einem Roten Riesen anschwellen und anschließend einen großen Teil ihrer Materie verlieren, bevor sie als kleiner, sehr dichter Stern endet: ein Weißer Zwerg. Dabei wird die Gravitationskraft, die sie auf ihre Planeten ausübt, abnehmen.
Die vier großen Planeten des Sonnensystems
WISSENSCHAFT: NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley) BILDBEARBEITUNG: Joseph DePasquale (STScI) · Gemeinfrei
Bereits bekannt war, dass sich die Umlaufbahnen der verbleibenden Planeten dann vergrößern dürften. Die meisten Berechnungen gingen jedoch davon aus, dass die Sonne ihre Materie relativ gleichmäßig verlieren würde. Die Forschenden wollten eine andere Möglichkeit überprüfen: dass dieser Verlust durch zahlreiche unregelmäßige Gasauswürfe in verschiedene Richtungen erfolgt.
Bei jedem Auswurf würde die Sonne einen winzigen Schubs in die entgegengesetzte Richtung erhalten. Einzeln betrachtet wären diese Bewegungen nahezu unmerklich. Ihre Summe könnte jedoch die Bahnen der Planeten und vor allem die Beziehungen zwischen ihren Umlaufbahnen verändern. Nach einer gewissen Zeit könnten sich zwei Planeten nahe genug kommen, um sich gegenseitig zu destabilisieren.
Umlaufbahnen der Riesenplaneten am Ende der Simulation
Die Forschenden verfolgten am Computer zahlreiche mögliche zukünftige Entwicklungen des Sonnensystems. In einigen Simulationen werden die Wechselwirkungen zwischen den Planeten intensiv. Jupiter, Saturn, Uranus oder Neptun können ihre Bahn stark verändern, und einige von ihnen können in den interstellaren Raum geschleudert werden.
Unter den untersuchten Parametern weisen etwa 40 % der Simulationen bereits starke Störungen auf, bevor die Sonne überhaupt zu einem Weißen Zwerg wird. In fast 90 % der Fälle gerät das System der Riesenplaneten in den darauffolgenden drei Milliarden Jahren schließlich durcheinander.
Die Entwicklung hängt stark davon ab, wie die Sonne ihre Materie verlieren wird. Unregelmäßige Auswürfe sind eine plausible Annahme, insbesondere um kleine Bewegungen zu erklären, die bei einigen Weißen Zwergen beobachtet wurden. Ihr genauer Ablauf ist derzeit jedoch weiterhin unbekannt.
Die Studie zeigt, dass ein lange vernachlässigtes Detail beim Tod der Sonne über die Zukunft der großen Planeten entscheiden könnte. Ihr Schicksal hängt möglicherweise weniger vom Lauf der Zeit ab als davon, wie unser Stern erlöschen wird.