Freitag, 20.09.2019
 
Seit 05:05 Uhr Informationen am Morgen
StartseiteForschung aktuellDie Suche nach Vulkan24.06.2008

Die Suche nach Vulkan

Wegen falscher Berechnungen fahndeten Astronomen lange nach einem Planeten, den es gar nicht gibt

<strong>Mathematik. - Nach der Degradierung von Pluto zum Zwergplaneten durch die Internationale Astronomische Union besteht unser Sonnensystem aus acht Planeten. Das war nicht immer so, denn wegen eines Rechenfehlers suchten Forscher im 19. Jahrhundert nach einem Planeten, den es gar nicht gab.</strong>

Von Frank Grotelüschen

Einstein dürfte unter Planetenjägern für Enttäuschung gesorgt haben, als seine Berechnungen Vulkan überflüssig machten. (AFP)
Einstein dürfte unter Planetenjägern für Enttäuschung gesorgt haben, als seine Berechnungen Vulkan überflüssig machten. (AFP)

Intermerkuriale Planeten heißen die bis jetzt noch nicht mit Sicherheit nachgewiesenen, sondern nur vermuteten Planeten, welche innerhalb der Merkurbahn um die Sonne laufen. Wenn solche Körper nicht allzu klein sind, so wird man sie, wenn nicht mit bloßem Auge, so doch durch das Fernrohr, zeitweilig wahrnehmen können.

Im "Lexikon der Astronomie" von 1882 waren sie ein topaktuelles Thema: Planeten, die noch näher um die Sonne kreisen als der Merkur. Vulkan, so sollte der größte dieser hypothetischen Himmelskörper heißen. Viele Astronomen des 19. Jahrhunderts waren derart fest von seiner Existenz überzeugt, dass sie jahrzehntelang nach ihm suchten. Ihre Überzeugung fußte vor allem auf einem Durchbruch, der die Fachwelt im Jahre 1846 erschüttert hatte – die Entdeckung des Neptun, des achten und äußersten Planeten. Zuvor hatte Uranus als Außenposten des Sonnensystems gegolten. Doch etwas stimmte nicht mit der Umlaufbahn von Uranus.

"Und zwar stellte man etwa um 1820 fest, dass der Planet zunächst schneller war, als er nach der theoretischen Berechnung sein sollte. Und nach 1820 wurde er auf einmal abgebremst in seiner Bahn."

Sagt Eugen Willerding vom Argelander Institut für Astronomie der Universität Bonn. Das Herumeiern des Uranus – damals ein mysteriöses Rätsel für die Himmelsforscher.

"Es gab verschiedene Hypothesen. Eine Hypothese war die: Es muss noch ein anderer Planet im äußeren Sonnensystem sein, der die Bahn von Uranus irgendwie stört."

Es war vor allem der französische Mathematiker Urbain Le Verrier, der einen neuen Planeten als Grund für die Abweichungen vermutete. Mit den Gleichungen der Himmelsmechanik, also dem Newtonschen Gravitationsgesetz, konnte er die Bahn des neuen Planeten verblüffend genau berechnen. Und tatsächlich: Kurze Zeit später fand man Neptun fast genau dort, wo ihn Le Verrier prophezeit hatte. Der erste Planet, der nicht durch bloßes Herumsuchen entdeckt wurde, sondern durch eine gezielte Voraussage. Ein Triumph der Mathematik. Angestachelt durch diesen Erfolg hielt Le Verrier nach weiteren Kandidaten Ausschau.

"Er hat natürlich jetzt danach gesucht, ob es noch einen anderen Planeten im Außenbereich gibt. Aber da gab es zunächst keine Hinweise. Aber dann hat man festgestellt, dass die Merkurbahn sich nicht genau nach den Newtonschen Gesetzen bewegte."

Merkur umkreist die Sonne auf einer Ellipsenbahn. Die Achse dieser Bahn dreht sich im Laufe der Zeit – und zwar pro Jahrhundert um 42 Bogensekunden schneller als es die Himmelsmechanik zu erklären vermochte. Da dürfte also wieder ein unbekannter Planet im Spiel sein, dachte sich Le Verrier – ein Planet, der noch dichter um die Sonne kreisen sollte als Merkur. Vulkan, so nannte Le Verrier den hypothetischen Trabanten – und trat 1859 mit seiner Voraussage einen astronomischen Goldrausch los. Überall auf der Welt wurden die Teleskope zur Sonne gerichtet. In deren Nähe nämlich vermutete man Vulkan.

Noch vor Ende 1859 machte der Arzt Lescarbault in Orgères im Departement Eure-et-Loire die Mitteilung, dass er bereits 26. März 1859 einen scharf begrenzten schwarzen Fleck in Zeit von 1 Stunde 17 Minuten vor der Sonnenscheibe habe vorübergehen sehen, dass aber die Hoffnung, den neuen Planeten noch einmal zu beobachten, ihn veranlasst habe, so lange zu schweigen.

Auch andere Astronomen, etwa der Quedlinburger Pfarrer Johann Heinrich Fritsch oder ein britischer Ingenieur namens Lummis, berichteten von verdächtigen Flecken, die sie vor der Sonne haben vorüberziehen sehen. Und manche versuchten, Vulkan während einer Sonnenfinsternis dingfest zu machen. Letztlich aber entpuppten sich die Erfolgsmeldungen allesamt als Fehlalarm.

"Es war entweder ein Sonnenfleck. Oder es waren vielleicht auch Kometen oder Bruchstücke von Kometen, die man gesehen hat."

Um 1900 ließ der Beobachtungsdrang der Astronomen spürbar nach. Doch die fehlenden 42 Bogensekunden der Merkurbahn blieben ein Rätsel. Gelöst wurde es erst durch das wohl größte Physikgenie aller Zeiten.

"Dann kam plötzlich Albert Einstein, der eine alternative Gravitationstheorie entwickelt hat, eine Weiterentwicklung der Newtonschen Theorie. Er hat 1916 genau die Arbeit herausgebracht, die mit einem einzigen Schlag diese zusätzlichen 42 Bogensekunden pro Jahrhundert mit einer einzigen Formel erklären konnte."

Vereinfacht gesagt, ist die Gravitationswirkung der Sonne auf den Merkur derart gewaltig, dass sie Raum und Zeit buchstäblich krümmt. Und genau diese Raumkrümmung gibt der Merkurbahn einen zusätzlichen Push, der allein mit Einstein zu verstehen ist. Le Verrier hatte also im falschen Modell gerechnet, mit der Newtonschen Himmelsmechanik. Er hat sich auf Gleichungen verlassen, die für Merkur schlicht und einfach nicht gelten. Ein Fehler, der eine Generation von Astronomen auf die falsche Fährte geschickt hat. Le Verrier aber sollte sein Scheitern nicht mehr erleben.

Le Verrier hatte die Frage der intermerkurialen Planeten zur Sprache gebracht und glaubte, die Beobachtungen von Fritsch, Lescarbault und Lummis auf ein und denselben Körper beziehen zu dürfen. Der Tod rief ihn indessen 23. September 1877 ab, ohne dass seine Hoffnung auf Wiederauffindung des vermuteten Planeten erfüllt worden wäre.

Das könnte sie auch interessieren

Entdecken Sie den Deutschlandfunk