Planetensysteme - Der "Freak" sind wir und nicht die anderen

Die Rare Earth-Hypothese - Sie erhält neue Argumente

Über 500 Planetensysteme in unserer näheren Sternen-Nachbarschaft sind inzwischen erforscht worden (1, 2) (Abb. 1). Sie weisen eine große Vielfalt auf (2). Aber verglichen mit diesen hunderten von Planetensystemen, so schält sich gegenwärtig in der Forschung heraus, scheint unser Sonnensystem viel weniger regelhaft zu sein, viel weniger "Prototyp" zu sein, als man das bislang so ohne weitere Anhaltspunkte hatte annehmen und erwarten können. Unser Sonnensystem scheint viel mehr ein "Freak" zu sein, eine Ausnahmeerscheinung. Der "New Scientist" fragt dementsprechend (1):

"... instead of being the archetypal solar system, are we actually the freak ..."

Diese Frage zielt natürlich in die Richtung, daß man bislang all die vielen neu entdeckten Planetensysteme für "Freaks" gehalten hatte, da sie - im Vergleich zu unserem Sonnensystem - so ungewöhnlich anmuteten. Da aber all diese "ungewöhnlichen" Planetensysteme viel häufiger zu sein scheinen als unser eigenes, schält sich nun viel mehr umgekehrt die Frage heraus, ob nicht all die anderen die Regel sind und wir "der Freak". Der dazugehörige Artikel ist leider hinter einer Zahlschranke verborgen.

Abb. 1: Der Ausschnitt der Milchstraße, in dem bislang Planetensysteme erforscht werden konnten (Wiki)

Aber die Frage ist eine sehr spannende. Wir fühlen uns bei ihr natürlich sofort an die vielen Argumente rund um die Rare-Earth-Hypothese (Wiki, engl) erinnert. Und deshalb versuchen wir, uns auf Wikipedia dazu die ersten Zusammenhänge zusammen zu suchen. Dort steht zu lesen (Wiki):

"Verglichen mit vielen anderen Planetensystemen stellt das Sonnensystem eine Ausnahme darin dar, daß es in ihm keine Planeten im Innern der Merkur-Umlaufbahn gibt. Unser Sonnensystem besitzt auch keine Super-Erden (...). Ungewöhnlicherweise besitzt es nur kleine Gesteins-Planeten und große Gas-Riesen; in anderen Planetensystemen sind Zwischengrößen typisch - sowohl hinsichtlich von Gesteins- wie Gasplaneten - so daß es keine "Lücken" zwischen ihnen gibt wie das zwischen der Größe der Erde und des Neptuns beobachtet werden kann (...). Außerdem haben diese Super-Erden (in anderen Planetensystemen in der Regel) eine engere Umlaufbahn als Merkur. Das führt zu der Hypothese, daß es in der Anfangsphase der Planetensysteme viele Planeten mit enger Umlaufbahn gibt, und daß die typische Abfolge ihrer Zusammenstöße zu einer Zusammenballung ihrer Masse zu wenigen größeren Planeten führt. Aber im Sonnensystem führten die Zusammenstöße zu ihrer Zerstörung und zu ihrem Hinausschleudern.

Die Umlaufbahnen der Planeten im Sonnensystem sind nahezu kreisrund. Verglichen mit anderen Planetensystemen haben sie eine kleinere Umlauf-Exzentrizität (sie sind weniger elliptisch). Obwohl es Versuche gibt, dies in Teilen mit einem Fehler in der Beobachtungsmethode zu erklären (...), sind die genauen Ursachen hierfür bislang ungeklärt geblieben."

"Compared to many other planetary systems, the Solar System stands out in lacking planets interior to the orbit of Mercury. The known Solar System also lacks super-Earths (Planet Nine could be a super-Earth beyond the known Solar System). Uncommonly, it has only small rocky planets and large gas giants; elsewhere planets of intermediate size are typical - both rocky and gas - so there is no "gap" as seen between the size of Earth and of Neptune (with a radius 3.8 times as large). Also, these super-Earths have closer orbits than Mercury. This led to the hypothesis that all planetary systems start with many close-in planets, and that typically a sequence of their collisions causes consolidation of mass into few larger planets, but in case of the Solar System the collisions caused their destruction and ejection.

The orbits of Solar System planets are nearly circular. Compared to other systems, they have smaller orbital eccentricity. Although there are attempts to explain it partly with a bias in the radial-velocity detection method and partly with long interactions of a quite high number of planets, the exact causes remain undetermined." 

Und dabei wäre natürlich noch zusätzlich noch zu klären wie repräsentativ eigentlich jener kleine Ausschnitt unserer Galaxie ist, den wir bislang auf über 500 Planetensysteme hin haben untersuchen können (Abb. 1). Und zwar dies einmal in Hinsicht auf unsere eigene Galaxie und zum anderen in Hinsicht auf die vielen Milliarden anderen Galaxien in unserem Universum (Wiki).

Auf jeden Fall scheint die Rare-Earth-Hypothese (Wiki, engl) einmal aufs Neue sie bekräftigende Argumente zu bekommen. Zeit, für sie ein neues Label hier auf dem Blog einzuführen und ältere Blogartikel zu diesem Thema dazu mit zu verlinken.

__________

1. Clark, Stuart: Is our solar system a cosmic oddity? Evidence from exoplanets says yes, 1 December 2021, https://www.newscientist.com/article/mg25233630-600-is-our-solar-system-a-cosmic-oddity-evidence-from-exoplanets-says-yes/
2. von Rauchhaupt, Ulrich: Die Vielfalt der Planetensysteme. FAZ, 2013, https://www.faz.net/aktuell/wissen/kepler-entdeckungen-die-vielfalt-der-planetensysteme-13834322.html