Wie können sich Planeten falsch herum drehen?

Pasadena (USA) - Schon die Bahnachsen in unserem Planetensystem geben Astronomen ein Rätsel auf. Im Vergleich zur Rotation der Sonne bewegen sich die Erde und die anderen Planeten nicht in einer Ebene, sondern sind im Mittel um sieben Grad zur Drehachse unseres Zentralgestirns geneigt. Von Exoplaneten, die man in den letzten Jahren in großer Zahl um ferne Sterne entdeckt hat, sind noch weit exzentrischere Orbits bekannt. Manche von ihnen besitzen sogar eine rückläufige Drehrichtung; sie ziehen ihre Bahn also entgegen dem Drehsinn ihres Sterns. Ein amerikanischer Forscher berichtet nun im Fachblatt „Nature“, woran solche drastischen Abweichungen liegen können: Schon die Gas- und Staubscheibe um einen Stern, aus der sich Planeten bilden, wurde durch einen Begleitstern in einem Doppelsternsystem aus ihrer ursprünglichen Orientierung gelenkt. Diese Wechselwirkungen schaukeln sich mitunter so stark auf, dass die Staubscheibe sogar entgegen ihrer Entstehungsebene gekippt wird. Aber auch vorbeiziehende Sterne führen manchmal zu einer leichten Verdrehung der Bahnebene.

„Gebundene Begleitsterne sind nicht unbedingt nötig, um schiefe Gas- und Staubscheiben zu erzeugen“, schreibt Autor Konstantin Batygin vom California Institute of Technology. „Auch Störungen durch vorbeiziehende Sterne im Geburtssternhaufen können zu erheblichen Schiefstellungen führen.“ Dieser Effekt hat wohl auch zur Achsverschiebung zwischen der Rotationsachse der Sonne und der Bahnebene der Planeten in unserem Sonnensystem geführt. Bei Doppelsternsystemen kann sich die Wirkung im Lauf weniger Millionen Jahre so verstärken, dass diese sogenannte protoplanetare Scheibe, aus der schließlich die Planeten entstehen, massiv gekippt wird.

Bei der Entstehung eines Sternensystems besitzt die gesamte Gas- und Staubscheibe zunächst einen einheitliche Drehsinn. Nachdem der Zentralbereich zu einem Stern geworden ist, muss sich die Rotationsebene der protoplanetaren Scheibe also verschoben haben – wie bei unserem Sonnensystem. Auch eine alternative Erklärung hierfür wird von Astronomen diskutiert: Planeten können sich durch wechselseitige chaotische Streuung aus ihrer ursprünglichen Bahn werfen und so gegensinnig laufende Orientierungen erzeugen. Dies sollte aber nur in Einzelfällen so sein und kann schwerlich erklären, warum mehrere Planeten gemeinsam in einer gekippten Ebene um ihren Stern kreisen.