Ein internationales Forschungsteam hat mithilfe von Simulationen herausgefunden, dass die Erde und drei weitere frühe Gesteinsplaneten – darunter der hypothetische Planet Theia – in der Frühzeit des Sonnensystems in einer „harmonischen Resonanz“ um die Sonne kreisten. Und das früher, als man bisher angenommen hatte.
Was bedeutet „in harmonischer Resonanz“?
Diese gleichmäßigen Umlaufverhältnisse, wie man sie auch beim „TRAPPIST-1“ System beobachtet hat, sind vermutlich im dichten Gas der frühen protoplanetaren Scheibe entstanden, aus welcher die Planeten unseres Sonnensystems hervorgingen. Planeten, die in „Resonanz“ sind, haben Umlaufzeiten in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander, im Falle des TRAPPIST-1 Systems ist dieses Verhältnis bei den beiden innersten Planeten z.B. 8:5. Das bedeutet, dass der innerste Planet seinen Stern genau 8 mal umkreist, während sein Nachbar es in der gleichen Zeit auf genau 5 Umläufe bringt.
Venus, Erde, Theia und Mars in Resonanz
Auch die 4 inneren Planeten des Sonnensystems (der Merkur entstand wahrscheinlich erst später) bewegten sich vermutlich für etwa 1 Million Jahre in einer solchen Resonanzkette im Verhältnis 2:3:4:6. Dies besagen zumindest die durchgeführten Simulationen im Rahmen dieser Studie. Insgesamt führte man 13.200 Simulationen durch, die jeweils 2 Gasriesen und 4 terrestrische Planeten, Venus, Erde Theia und Mars beinhalteten und Planetenbewegungen über einen Zeitraum von 100 Millionen Jahren abbildeten. Von diesen 13.200 Simulationen ergab im Schnitt jede zweite die heutige Struktur der Gesteinsplaneten, was zwar noch nichts beweist, aber durchaus vermuten lässt, dass es genau so verlaufen ist. Venus und Mars sind mit einem Verhältnis von 3,05:1 übrigens auch heute noch recht nahe an einer solchen Resonanz.
Ist die Theia-Hypothese damit bewiesen?
Theia, dieser Planet, bzw um genau zu sein Protoplanet, existiert heute offensichtlich nicht mehr, zumindest nicht mehr als eigenständiger Planet. Wenn die Theia-Hypothese zutrifft, was diese Studie nahelegt, dann ist dieser etwa Mars-große Protoplanet irgendwann während der Frühzeit des Sonnensystems mit der jungen Erde kollidiert, verschmolz dabei zum Teil mit der Erde und aus dem Rest dieser Kollision bildete sich unser Mond. Wie gesagt beweist das zwar noch lange nichts, aber es ist durchaus ein weiterer Hinweis auf die Richtigkeit dieser Hypothese.
Die terrestrischen Planeten entstanden vermutlich früher als gedacht
Die Ergebnisse dieser Studie deuten außerdem darauf hin, dass die Gesteinsplaneten des Sonnensystems bereits in den ersten 10 Millionen Jahren des Sonnensystems entstanden, was ungefähr 20 Millionen Jahre früher wäre, als man bisher angenommen hatte. Auch das kann man noch nicht beweisen, aber zumindest weiß man wie man es unter Umständen beweisen könnte, denn die Venus wurde, im Gegensatz zu Erde und Mars, von keinen so gewaltigen Einschlägen getroffen, weshalb ihr Mantel die nötigen Beweise enthalten könnte. Nun braucht man also „nur“ noch eine Sonde, welche auf der Venus landet, eine Gesteinsprobe einsammelt und diese zur Erde zurück bringt. Das mag heute noch unwahrscheinlich klingen, doch das hätte man vor 100 Jahren wahrscheinlich auch von einer solchen Marsmission gedacht (an der mittlerweile ernsthaft gearbeitet wird, und die voraussichtlich in den 2030er Jahren stattfinden soll).
Fazit
Auch, wenn man den Eindruck haben könnte, dass wir schon alles wichtige über unser Sonnensystem wissen, zeigt sich immer wieder, dass das nicht stimmt und wir uns bei, teils bedeutenden, Dingen geirrt haben. So ist ja auch die Theia-Hypothese noch relativ neu, die Grundlagen stammen aus den 1980er Jahren, der Name Theia wurde sogar erst 2000 erstmals „offiziell“ (in einer wissenschaftlichen Arbeit“) verwendet, davor hatte man noch mehrere verschiedene Hypothesen, die aber alle ihre Probleme hatten.
Was die Entstehung der Gesteinsplaneten angeht, machen 20 Millionen Jahre mehr oder weniger, bei mittlerweile 4,6 Milliarden Jahren zwar scheinbar keinen großen Unterschied, doch hießen 20 Millionen Jahre mehr nun einmal auch, dass es 3 Mal so lange gedauert hätte, bis die Planeten entstanden sind. Ob es nun 10 Millionen oder 30 Millionen Jahre waren macht für uns heute natürlich keinen Unterschied, wir können also beruhigt abwarten, bis man irgendwann eine entsprechende Venus-Mission an den Start bringt.
