Wo sind die Planeten, wo sind sie nur geblieben?

Liebe Hobbyastronomen und Verschwörungstheoretiker,

Erst in den frühen 1990er Jahren wurden die ersten Planeten außerhalb des Sonnensystems entdeckt¹, aber seither ging es Schlag auf Schlag. 2022 wurde der 5000. Exoplanet gefunden und es werden fast täglich mehr. Mit Stichtag heute (25.Feb.2025) führt die Exoplaneten-Datenbank der NASA genau 5840 bestätigte Planeten (die in unserem Sonnensystems nicht mitgezählt)!
Als bestätigt gilt ein Planet nur, wenn er mit 2 verschiedenen Methoden, unabhängig voneinander entdeckt und in einem Journal mit peer-review publiziert wurde².
90% der bisherigen Exoplaneten befinden sich in einem nur "kleinen" Areal innerhalb weniger 1000 Lichtjahre rund um unser Sonnensystem. Da wir 30.000 Lichtjahre entfernt sind vom Zentrum der Milchstraße, kann man sich gut vostellen, wieviel mehr an Exoplaneten noch ihrer Entdeckung harren. Neueste Schätzungen gehen von 100-200 Milliarden aus - allein in unserer Galaxie!

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So weit, so gut, aber jetzt kommt das eigentlich Interessante!

Die Exoplaneten sind sehr verschiedenartig, von kleinen, felsigen wie unsere Erde über Gasriesen von der mehrfachen Größe des Jupiters bis hin zu ganz neuen Planetenkategorien wie den "Heißen Jupitern"³. Diese Heißen Jupiter wurden übrigens in den 1990ern als erste gefunden, da sie ihre Zentralgestirne in sehr nahen Orbits umkreisen (weswegen sie auch so heiß sind) und diese Sterne daher einen charakteristischen, periodischen "Wackler" (wobble) in ihrer Helligkeit aufweisen, der leicht messbar ist. Weil aber die ersten gefundenen Exoplaneten alles Heiße Jupiter waren, darf man trotzdem nicht davon ausgehen, dass diese sehr häufig vorkommen (in unserem Sonnensystem gibt es z.B. keinen), weil sie eben leicht zu finden sind, ein klassischer Fall von "detection bias" (auf deutsch ca. Verzerrung durch die Auffindungswahrscheinlichkeit). Erst das 2009 gestartete Weltraumteleskop Kepler⁴ fand mit einer anderen Methode tausende Exoplaneten, unter anderem die ersten erdähnlichen (bis ihm 2018 der Treibstoff ausging). Die Hälfte aller von Kepler beobachteten sonnenähnlicher Sterne hatten zumindest einen Planeten! Und viele davon umkreisen ihre Sterne in wenigen Wochen, nicht in Jahren wie in unserem Sonnensystem! Das kann aber auch eher darin begründet sein, dass Exoplaneten mit sehr langer Umlaufzeit schwieriger zu finden sind. Dass die Planeten unseres Sonnensystems alles "Ausreißer" sind aufgrund ihrer überlangen Umlaufzeit, scheint nicht sehr wahrscheinlich zu sein.
Untersucht wird diese Fülle an Planeten von einem noch jungen Zweig der Astronomie, der "Exoplanetendemographie", die dem Datenmaterial mit statistischen Methoden zu Leibe rückt.
Dabei zeigt sich eine auffallende Lücke in der Größe der bisher gefundenen Planeten. Planeten mit einem ca. 1,5- bis 2-fachen Erdradius waren verblüffend selten ("radius gap" genannt). Wesentlich seltener als kleinere oder größere Planeten! Ein detection bias kann in diesem Fall ausgeschlossen werden. Es muss also einen Grund für die Lücke bzw. das in Diagrammen sichtbare "Tal" geben:

^Quelle
Die Astronomen bieten dafür mehrere Theorien an, darunter Photoevaporation⁵ und "Core-Mass-Loss" (Verlust der Gashülle eines Planeten durch die Strahleneinwirkung seiner Sonne oder seines eigenen Kernes in einer frühen Phase der Planetenbildung). Sie vermuten also, dass etliche Gasriesen von einer Größe etwas kleiner als unser Neptun (sog. "Sub-Neptuns") nicht genug Masse hatten, um ihre Gashülle zu halten und sie ihre Hülle durch diese zwei Effekte verloren haben und zu "Supererden" schrumpften (Planeten mit 1,25- 1,5fachem Erdradius, im Diagramm der Berg links vom Tal), die dadurch entsprechend häufiger anzutreffen sind. Der Berg rechts vom Tal sind dann schon kleine Gasriesen vom Neptuntyp mit Gashülle, die mit zunehmender Größe seltener werden.
Für Photoevaporation und Core-Mass-Loss spricht, dass der Radius Gap kleiner wird, je größer die Umlaufzeit des Planeten um seine Sonne ist (orbital period, x-Achse im Diagramm, die y-Achse gibt die Planetengröße an):

^Quelle
Warum? Planeten, die näher an ihren Sternen liegen (und daher im Schnitt eine kleinere Umlaufzeit haben), sind einer intensiveren Strahlung ausgesetzt und müssen massereicher sein, um mit intakter Atmosphäre zu überleben. So erklären es zumindest die Astronomen².

Ich, als komplett fachfremd, kann das alles nicht ganz nachvollziehen. Es mag so sein oder auch nicht. Als Science-Fiction-Leser hätte ich jedenfalls noch eine alternative Erklärung anzubieten:

Kannst Du Dich noch an die Drei-Sonnen-Trilogie erinnern, deren erster Teil kürzlich von Netflix verfilmte wurde? Darin wird die "Dunkler-Wald-Theorie"⁷ vertreten, die davon ausgeht, dass das Universum voller gefährlicher Zivilisationen ist, die umherstreifen und jegliche neu aufkommenden Zivilisation vernichten, da diese dazu tendieren, sich auszubreiten und dabei Ressourcen zu verbrauchen, die Masse im Universum aber konstant ist. Diese düstere Theorie erklärt auf elegante Weise das Fermi-Paradoxon⁸ (warum es keine Spuren von Ausserirdischen gibt, obwohl die Milchstraße doch so viele Sterne und Planeten enthält). Der, der nicht still ist, sondern z.B. Signale ins All sendet, wird ausgelöscht. Das könnte auch den Radius Gap erklären: Planeten, auf denen sich intelligente Lebewesen entwickelt haben und die nicht vorsichtig genug waren, "den Ball flach zu halten", wurden vernichtet (und ihre Planeten gleich mit). Warum es vor allem solche mit 1,5- bis 2-fachem Erdradius getroffen hat? Nun, eventuell ist die Wahrscheinlichkeit am größten, dass sich dort Zivilisationen entwickelt haben! Kleinere Planeten (wie unserer Erde) könnten eventuell zu wenig Ressourcen haben, um die dann zu sehr gestritten wird, was die Entwicklung der Raumfahrt stark behindert.

Was meint Ihr dazu?

Quellen:
(1) https://www.scientificamerican.com/article/the-sky-is-full-of-stars-and-exoplanets-too/
(2) https://www.scientificamerican.com/article/exoplanet-census-identifies-missing-planets-gap/
(3) https://de.wikipedia.org/wiki/Hot_Jupiter
(4) https://de.wikipedia.org/wiki/Kepler_(Weltraumteleskop)
(5) https://de.wikipedia.org/wiki/Photoevaporation
(6) https://astrobites.org/2020/12/30/mind-the-gap-investigating-a-potential-cause-of-the-exoplanet-radius-valley/
(7) https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkler-Wald-Hypothese
(8) https://de.wikipedia.org/wiki/Fermi-Paradoxon

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