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Als im Kuiper-Gürtel die Hölle los war

Astronomie|Physik

Als im Kuiper-Gürtel die Hölle los war
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Wenn ein ferner Komet sich zwischen die Erde und einen Stern schiebt, verdunkelt sich der Stern kurzzeitig. Bild: TAOS
In den Außenbezirken des Sonnensystems gibt es nur wenige Eisbrocken mit einem Durchmesser zwischen 3 und 28 Kilometern. Bei einer zwei Jahre dauernden, systematischen Suche entdeckte ein amerikanisch-taiwanesisches Forscherteam kein einziges dieser Objekte. Die Forscher schließen daraus, dass die Kometen sich entweder zu größeren Körpern verklumpten oder aber bei Kollisionen zu Staub zermahlen wurden.

Jenseits des Planeten Neptun liegt die Heimat der Eisplaneten, der sogenannte Kuiper-Gürtel. Etwa tausend Himmelskörper wurden mit Hilfe von Teleskopen in dieser Gegend bereits entdeckt, von ungefähr 30 Kilometer großen Kometen bis hin zu Zwergplaneten wie Pluto, Eris und den kürzlich getauften Objekten Makemake und Haumea mit einem Durchmesser von 2.000 Kilometern und mehr.

Allerdings reflektieren Eisbrocken, die kleiner als 30 Kilometer sind, zu wenig Sonnenlicht, um selbst von den scharfen Augen des Weltraumteleskops Hubble wahrgenommen zu werden. Beim Taiwanese-American Occultation Survey (TAOS) suchten die Forscher daher nicht nach dem Licht, sondern nach den Schatten der kleinen Himmelskörper. Sie richteten ihre Teleskope auf 200 bis 2.000 Sterne gleichzeitig und überwachten, ob deren Licht kurzzeitig durch vorbeiziehende Kuiper-Gürtel-Objekte geschwächt wurde.

Da sie in ihren insgesamt 200 Beobachtungsstunden keine Verdunkelung entdeckten, konnten sie berechnen, wie viele Kometen im fraglichen Größenbereich zwischen 3 und 28 Kilometern sich höchstens im Kuiper-Gürtel befinden. Anhand der bekannten Zahl von größeren Eisbrocken hatten die Forscher auf etwa zehn Sichtungen pro Jahr gehofft.

Den Forschern stellt sich nun die Frage, was sich in der Frühgeschichte des Sonnensystems in den Außenbezirken abgespielt hat. Anfangs ballten sich dort aus dem langsam driftenden Staub und dem Eis des solaren Urnebels wahrscheinlich immer größere Eisbrocken zusammen. Doch etwa 700 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems verlagerten die großen Gasplaneten ihre Bahnen und wanderten weiter nach außen. Dadurch wurden wahrscheinlich auch die Eisbrocken des Kuiper-Gürtels durcheinander gewirbelt. Bei Kollisionen zerbrachen die Objekte nun, anstatt weiter anzuwachsen.

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Die Beobachtungen von TAOS könnten dabei helfen, die Verhältnisse im jungen Sonnensystem zu rekonstruieren, sagte Charles Alcock, Direktor des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im US-Staat Massachusetts dem Wissenschaftsmagazin New Scientist. „Wir haben jetzt die Möglichkeit, die physikalischen Prozesse in der Nähe von Neptun zu ermitteln, bevor und nachdem es dort zahlreiche Wanderbewegungen gab“, sagte Alcott. Inzwischen haben die Forscher bereits umfangreiche neue Beobachtungen gemacht, aus denen sie sich neue Aufschlüsse erhoffen.

Z. Zhang (National Central University, Jhongli City, Taiwan): Astrophysical Journal Letters, Bd. 685, S. L157 Ute Kehse
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