31.01.2011

ASTRONOMIEDer Pluto-Killer

Am Rande des Sonnensystems fahndet der US-Astronom Mike Brown nach Himmelskörpern, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat. Seine Entdeckungen führten dazu, dass Pluto aus der Planetenfamilie verstoßen wurde. War die Verbannung des eisigen Zwergs wirklich richtig?
Einen treffenderen Namen hätte Mike Brown kaum wählen können. Eris taufte der Astronom den neuen Himmelskörper mit der Kennnummer 2003 UB313 - nach der griechischen Göttin der Zwietracht und des Streits. Der Sage nach erschien sie ohne Einladung auf einer Götterhochzeit. Prompt lagen sich die Anwesenden in den Haaren.
Für eine der heftigsten astronomischen Auseinandersetzungen der Neuzeit sorgte das Himmelsobjekt, das Brown vor sechs Jahren entdeckte. "Als ich an jenem Januarmorgen meine Wohnung verließ, war das Sonnensystem mit seinen neun Planeten noch intakt", erinnert sich der Astronom des California Institute of Technology (Caltech) bei Los Angeles. "Dann setzte ich mich an meinen Schreibtisch, und mit einem Mal war alles anders."
Wie an jedem Tag sichtete der Forscher Bildserien des Sternenhimmels. Plötzlich entdeckte er einen winzigen, bislang unbekannten Lichtpunkt. Browns Berechnungen zeigten, dass der Brocken um die Sonne kreiste. Wichtiger noch: Er war offenbar sogar größer als Pluto, der bis dahin neunte Planet des Sonnensystems.
Damit entbrannte ein Krieg der Astronomen. Am Ende verlor der Außenposten seinen Planetenstatus - auch wenn einige Rebellen dieses Urteil jetzt wieder anfechten: Aktuelle Beobachtungen deuten darauf hin, dass Pluto doch größer sein könnte als Eris. Gehört er damit wieder zur Familie von Erde, Mars & Co.?
Wie erbittert der Gelehrtendisput seit Jahren abläuft, zeigt ein Erinnerungsbuch, das Brown, 45, jetzt veröffentlicht hat(*). Es ist die Geschichte eines Mannes, der auszog, den zehnten Planeten zu finden - und stattdessen zum "Pluto-Killer" wurde. Und es ist die Geschichte einer fremden Eiswelt am Rand des Sonnensystems, die das neue Dorado der Planetenforschung werden könnte.
Die Suche nach Planeten jenseits der Umlaufbahn Neptuns war erstmals 1930 erfolgreich, als der Amerikaner Clyde Tombaugh Pluto entdeckte. Doch der neue Himmelswanderer benahm sich von Anfang an seltsam. Anders als die anderen acht Planeten sauste er in einer hochgradig elliptischen Umlaufbahn um die Sonne. Noch dazu war sein Orbit seltsam gekippt.
Der US-Astrophysiker Neil deGrasse Tyson wagte 2000 als Erster den Affront. Er initiierte eine Ausstellung in New York, in der er Pluto kurzerhand den Planetenstatus aberkannte. "Seit Mitte der neunziger Jahre entdecken Forscher immer mehr Objekte im äußeren Sonnensystem", begründete er seinen Schritt. Es sei gut möglich, dass Pluto Teil einer ganz neuen Klasse von Himmelskörpern ist.
Die Vermutung sollte sich als richtig erweisen. Pluto war nur das erste Fundstück aus dem sogenannten Kuiper-Gürtel, einer Ansammlung solider Brocken aus Eis und Gestein, die sich wie ein Ring um das Gefüge der großen Planeten legen. Inzwischen sind über tausend dieser Objekte bekannt. Und einer der eifrigsten Planetenjäger, der inzwischen Dutzende der Eiszwerge gefunden hat, ist Mike Brown.
Der Astronom hat sein Büro im Erdgeschoss des South Mudd Laboratory des Caltech. Auf seinem Schreibtisch liegen polierte Planetenmodelle. Noch heute spricht er mit der Leidenschaft jenes Jungen, der als Drittklässler zu Weihnachten sein erstes Teleskop in Empfang nahm.
Brown ist ein Besessener. Als er das erste Ultraschallbild seiner 2005 geborenen Tochter Lilah sah, fühlte er sich an ein Foto der Venusoberfläche erinnert (woraufhin ihn seine Frau für verrückt erklärte). "Ich sitze hier in meinem Stuhl, und plötzlich sehe ich auf meinem Bildschirm ein Stück des Sonnensystems, das noch niemand vor mir gesehen hat", sagt er. "So müssen sich die alten Entdecker gefühlt haben, als sie erstmals ihren Fuß auf unbekannte Inseln setzten."
Wenn sich Brown auf Planetensuche begibt, arbeitet er sich durch Dutzende kleiner Bildfolgen des Sternenhimmels, die in der Nacht zuvor vom Palomar-Teleskop des Caltech aufgenommen wurden. Jeweils drei Bilder eines Himmelsausschnitts, aufgenommen im Stundentakt, vergleicht der Astronom. Bewegt sich etwas auf der Bildserie, ist er fündig geworden. Dann analysiert er den Lichtpunkt. Wie hell ist das Objekt? Wie schnell wandert es über den Himmel? Daran kann Brown erkennen, wie groß und wie weit entfernt der Himmelskörper ist.
Viele neue Welten jenseits der Pluto-Bahn hat Brown durch diese Fleißarbeit schon aufgespürt, darunter den nur 900 Kilometer messenden Quaoar, die eiförmige, wüst rotierende Haumea und Sedna, "das extremste Objekt, von dem wir wissen": Der Brocken braucht rund 12 000 Jahre, um die Sonne zu umrunden. Derzeit ist er etwa 90-mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde. "Die meisten Astronomen hätten vermutet, dass so weit draußen nichts sein kann", sagt Brown. "Sedna hat uns alle überrascht."
Vor allem aber der Eris-Fund wird ihm unvergesslich bleiben. "Ich fiel fast nach hinten von meinem Stuhl", erinnert er sich. Das Objekt bewegte sich sehr langsam über den Himmel. Gleichzeitig war es erstaunlich hell. Brown setzte eine E-Mail an Kollegen ab: "Betreff: Warum wir morgens aufstehen; neues helles Objekt; bitte setzt euch und atmet tief durch". Dann rief er seine Frau an: "Stell dir vor: Ich habe einen Planeten gefunden!"
Zu jener Zeit hoffte Brown noch, den "Planeten X" zu finden, dem Himmelsforscher schon seit Jahrzehnten auf der Spur sind. Friedrich Wilhelm Herschel fand 1781 Uranus; Johann Galle 1846 Neptun; Tombaugh 1930 Pluto. Würde er, Mike Brown, auch als Planetenentdecker in die Geschichte eingehen?
Seine Kalkulationen immerhin wiesen darauf hin: Das Objekt war größer als Pluto, errechnete Brown. Seine Masse übertraf die Plutos gar um ein Viertel. "Stellen Sie sich eine frostige Welt vor, etwa halb so groß wie der Mond; stellen Sie sich vor, in der Dunkelheit auf einem gefrorenen See zu laufen", so malte sich Brown seine Entdeckung aus. War Eris tatsächlich der zehnte Planet?
Während Brown noch vom Entdeckerruhm träumte, quälte sich die "International Astronomical Union" (IAU) schon mit der Frage herum: Was eigentlich ist ein Planet? Was den Gelehrten Kopfzerbrechen bereitete: Im Kuiper-Gürtel am Rand des Sonnensystems tauchten immer neue, verwirrend große Objekte auf.
Zunächst überlegten die Gelehrten, Pluto und alles, was größer ist als Pluto, als Planeten zu definieren. Doch nach der Entdeckung von Eris wuchs die Verunsicherung: Was, wenn weitere plutoähnliche Himmelskörper am Rand des Sonnensystem entdeckt würden? 200 Planeten oder mehr könnte es dann bald geben, befürchteten die Experten.
Zum Showdown kam es schließlich auf einer Sitzung der IAU in Prag. Zwei Vorschläge lagen zur Abstimmung bereit. Der eine opferte Pluto. Fortan sollte es nur noch acht Planeten geben. Der Gegenvorschlag stammte von dem zuständigen IAU-Ausschuss: Statt Pluto den Planetenstatus abzuerkennen, sollten Eris, der Pluto-Mond Charon und der große Asteroid Ceres auch zu Planeten erklärt werden - ein Club der zwölf.
"Die IAU wollte Pluto retten", kommentiert Brown. Der Eiszwerg ist auf Briefmarken, auf Kaffeetassen und auf Tischsets abgebildet. Generationen von Schülern haben Planeten-Merksätze wie "Mein Vater Erklärt Mir Jeden Sonntag Unsere Neun Planeten" gepaukt. Schul- und Kinderbücher müssten umgeschrieben werden. Nicht zuletzt gibt es den populären Comic-Hund gleichen Namens.
"Die IAU wollte den öffentlichen Protest vermeiden", sagt Brown. Doch der Vorschlag sei vollkommen willkürlich gewesen. Wieso ausgerechnet zwölf Objekte? Stundenlang debattierten die Delegierten. "Für einige Astronomen war es ganz offensichtlich eine sehr emotionale Entscheidung", erinnert sich Brown. Dann kam es zu einem überraschend eindeutigen Votum: Pluto war kein Planet mehr.
So führte die Entdeckung eines weiteren Planeten dazu, dass es am Ende weniger Planeten gab - und für Brown endete der Traum vom Planeten X. "Pluto ist tot", verkündete er der Presse. Alles, was klein und rund ist, hieß fortan nur noch "Zwergplanet".
"Der Schritt war unvermeidlich", sagt Brown heute, "wir hätten sonst im Laufe der Zeit unweigerlich eine absurd hohe Planetenzahl gekriegt." In seinem Büro am Caltech klickt er sich durch seine Sternenbilder. Eris ist zum Thema seines Lebens geworden. Die Entdeckung hat ihn zu einem Rockstar der Astronomie gemacht.
Doch er spürt fast täglich den Zorn der Fans. "Pluto totzuhalten ist harte Arbeit", sagt Brown. "Mean Very Evil Men Just Shortened Up Nature" ("gemeine, teuflische Männer haben gerade die Natur beschnitten") - dieser Planeten-Merksatz, eingesandt von einem enttäuschten Pluto-Fan, ist noch einer der heiteren Kommentare. Schlimmer seien die obszönen Anrufe und E-Mails, die er bis heute erhalte, sagt Brown. Selbst ein ganzer US-Bundesstaat will nicht von Pluto lassen. Illinois hat die Entscheidung der IAU bis heute nicht akzeptiert. Pluto-Entdecker Tombaugh stammt von dort.
Und auch einige Astronomen rebellieren. Die neue Planetendefinition sei "konfus und unglücklich", schimpfte etwa Owen Gingerich von der Harvard University schon kurz nach der Entscheidung: "Ein Zwergplanet ist kein Planet - was für ein seltsamer Widerspruch." Drastischer drückt es der US-Astrophysiker Alan Stern aus: "Ich schäme mich für die Astronomie; diese Definition stinkt zum Himmel."
Stern hat allen Grund, sich zu ärgern. Er leitet die Nasa-Mission "New Horizons". Die 2006 gestartete Robotersonde ist derzeit auf dem Weg zu Pluto. 2015 soll sie den fernen Himmelskörper erreichen. Die Raumsonde war ins All geschossen worden, um den letzten unerforschten Planeten zu vermessen. Nun fliegt sie nur noch zu einem Gesteinsbrocken von vielen. Trotzig wehrt sich auch Hal Weaver vom "New Horizons"-Team: "Pluto ist immer noch ein Planet."
Genährt wird der Protest jetzt durch neue Forschungsergebnisse. Eris sei "eindeutig kleiner" als Pluto, berichtet der französische Astronom Alain Maury. Von einem Teleskop in Chile aus hat Maury beobachtet, wie sich Eris vor einen weit entfernten Stern schob. Anhand der Verdunklung korrigierte er den Durchmesser des Zwergplaneten nach unten.
Ist Pluto also doch ein ganz besonderes Objekt innerhalb des Kuiper-Gürtels, größer als alle anderen Brocken dort draußen? Muss er wieder ein Planet werden?
Brown lässt sich nicht beirren. Selbst wenn Eris tatsächlich kleiner ist als Pluto, hält er die IAU-Entscheidung für richtig: "Alle diese Objekte am Rand des Sonnensystems verhalten sich mehr oder weniger verrückt." Schon ihre Umlaufbahnen seien völlig chaotisch. "Es ergibt einfach keinen Sinn, sie mit den acht Planeten in einen Topf zu werfen."
Brown will nun weiterfahnden. Vor allem hinter dem Kuiper-Gürtel vermutet er noch Überraschungen: "Diese Region ist noch kaum erforscht; sie hat noch nicht einmal einen Namen." An die 20 Objekte von der Größe Plutos wähnt der Astronom in dem viele Milliarden Kilometer entfernten Schattenreich - "vielleicht sogar einen zweiten Merkur oder Mars".
"Dies ist die nächste große Chance für die Planetenjagd", sagt der Forscher, der sich bald auch von der Südhalbkugel aus auf die Suche begeben will. "Wir werden erkennen, wie unangemessen die Begriffe der vergangenen 2000 Jahre sind, den Reichtum und die Wunder unseres Sonnensystems zu beschreiben."
So wird die Schlacht um Pluto und Eris wohl in die nächste Runde gehen - ganz wie in der griechischen Mythologie. Die griechische Göttin verursachte auf der Hochzeitsparty so viel Tumult, dass am Ende der Trojanische Krieg ausbrach. Und der dauerte bekanntlich viele Jahre.
(*) Mike Brown: "How I Killed Pluto and Why It Had It Coming". Verlag Spiegel & Grau, New York; 288 Seiten; 25 Dollar.
Von Philip Bethge

DER SPIEGEL 5/2011
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