Warum ist Pluto kein Planet mehr? Die drei IAU-Kriterien von 2006

Von 1930 bis 2006 lernte jedes Schulkind neun Planeten. Dann strich die IAU den neunten von der Liste. Das war keine Laune, dahinter steckt eine Definition mit drei Kriterien, die bis dahin schlicht fehlte.

Der Auslöser war eine Entdeckung im Jahr 2005. Damals fand sich weit hinter Neptun ein Himmelskörper, der Pluto an Masse übertrifft. Entweder gab es nun zehn Planeten und bald noch mehr, oder jemand musste den Begriff endlich klären.

Die drei Kriterien der IAU im Wortlaut

Am 24. August 2006 verabschiedete die 26. Generalversammlung der IAU in Prag die Resolution 5A. Der englische Originaltext lautet: „A planet is a celestial body that

• (a) is in orbit around the Sun,
• (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and
• (c) has cleared the neighbourhood around its orbit.“

Auf Deutsch heißt das: Ein Planet (a) umkreist die Sonne, (b) hat genug Masse, damit seine eigene Schwerkraft ihn in eine nahezu runde Form zwingt, und (c) hat die Umgebung seiner Bahn freigeräumt. Eine Fußnote der Resolution zählt die acht Planeten auf: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Direkt danach definiert die Resolution den Zwergplaneten. Er erfüllt (a) und (b), hat aber „not cleared the neighbourhood around its orbit“ und ist kein Mond. Alles andere, das die Sonne umkreist, heißt seitdem „Small Solar System Body“.

Die Resolution 6A ergänzte am selben Tag: „Pluto is a ‚dwarf planet‘ by the above definition and is recognized as the prototype of a new category of trans-Neptunian objects.“ Pluto wurde damit zum Musterbeispiel der neuen Klasse.

Kriterium (c): Was „Bahn freigeräumt“ bedeutet

Ein Körper hat seine Bahn freigeräumt, wenn er dort gravitativ dominiert. In seiner Bahnzone gibt es dann keinen Körper vergleichbarer Größe mehr.

Die Resolution nennt keine Zahl dafür. Astronomen haben aber Kennzahlen entwickelt, mit denen sich das messen lässt. Steven Soter setzt die Masse eines Körpers ins Verhältnis zur Gesamtmasse aller anderen Objekte in seiner Bahnzone. Liegt dieser Wert µ über 100, gilt der Körper als Planet. Jean-Luc Margot rechnet ähnlich, bei ihm liegt die Grenze bei 1.

Die Lücke ist gewaltig. Der schwächste Planet, Mars, liegt beim Soter-Wert 5.100. Pluto liegt bei 0,08. Er bringt also nur rund ein Zwölftel der Masse auf, die sich sonst noch in seiner Bahnzone tummelt. Die Erde wiegt dagegen 1,7 Millionen Mal mehr als alles andere auf ihrer Bahn zusammen.

Plutos Bahn liegt zudem teilweise innerhalb der Neptunbahn. Vom 7. Februar 1979 bis zum 11. Februar 1999 war Pluto der Sonne näher als Neptun. Während Neptun dreimal die Sonne umrundet, schafft Pluto genau zwei Umläufe. Diese 3:2-Bahnresonanz hält seine Bahn über Jahrmillionen stabil.

Warum die Frage erst 2006 aufkam

Clyde Tombaugh entdeckte Pluto am 18. Februar 1930 am Lowell-Observatorium. Wie leicht er wirklich ist, zeigte sich erst 1978 mit der Entdeckung seines Mondes Charon. Aus dessen Umlaufzeit ergab sich Plutos Masse, rund ein Fünfundzwanzigstel der Merkurmasse und weniger als unser Mond.

In den 1990er Jahren fanden Astronomen Hunderte weitere Objekte jenseits von Neptun, den Kuipergürtel. Manche davon waren plutoähnlich groß. Ab 2000 kamen Quaoar und Sedna hinzu. Am 5. Januar 2005 entdeckte das Team um Mike Brown schließlich Eris.

Eris gab den Ausschlag. Die erste Messung 2006 ergab, dass Eris etwas größer als Pluto sei. Diese Größenmessung erwies sich später als falsch, an der Masse ändert das nichts. Eris wiegt 16,7 Trilliarden Kilogramm, Pluto 12,9 Trilliarden Kilogramm. Ein Körper, der schwerer als Pluto ist, hätte zwingend Planet werden müssen.

Die Abstimmung in Prag

Die IAU hatte 2005 ein Komitee mit 19 Mitgliedern eingesetzt. Ein erster Entwurf vom 16. August 2006 verlangte nur die runde Form und eine Bahn um einen Stern. Damit wären Ceres, Charon und Eris zu Planeten geworden, zwölf statt neun. Der Entwurf fiel durch.

Am letzten Tag der Versammlung stimmten die anwesenden Mitglieder per gelber Karte ab. Resolution 5A mit den drei Kriterien ging mit so großer Mehrheit durch, dass die IAU die Stimmen nicht zählte. Resolution 6A zu Pluto erhielt 237 Ja- und 157 Nein-Stimmen.

Nur 424 Astronomen waren bei der Abstimmung im Saal, weniger als 5 Prozent der Mitglieder. Das brachte Kritik. Alan Stern, Leiter der NASA-Mission zu Pluto, hielt dagegen, auch die Erde habe ihre Bahn nicht komplett geräumt. Sie teilt sie mit rund 10.000 erdnahen Asteroiden, Jupiter mit 100.000 Trojanern. Die IAU blieb bei ihrer Entscheidung. Pluto erhielt die Kleinplanetennummer 134340.

Was Pluto heute ist

Pluto ist der größte bekannte Zwergplanet, an Masse übertrifft ihn nur Eris. Die anderen anerkannten Zwergplaneten heißen Ceres, Eris, Haumea und Makemake. Die Zahlen zu Pluto stammen aus der deutschen Wikipedia und von der NASA:

• Durchmesser: 2.374 Kilometer, rund zwei Drittel des Monddurchmessers und etwa ein Fünftel des Erddurchmessers.
• Masse: rund 13 Trilliarden Kilogramm, gerechnet etwa 0,2 Prozent der Erdmasse.
• Abstand zur Sonne: zwischen 29,7 und 49,3 Astronomischen Einheiten, im Mittel 39-mal so weit wie die Erde.
• Umlaufzeit: 247 Jahre und 343 Tage. Seine Bahn ist um 17,1 Grad gegen die Erdbahn geneigt.
• Tag: etwa 153 Stunden. Die Oberfläche ist im Schnitt minus 232 Grad Celsius kalt.
• Monde: fünf. Charon, Nix, Hydra, Kerberos und Styx. Charon ist etwa halb so groß wie Pluto selbst.

Am 14. Juli 2015 flog die NASA-Sonde New Horizons in 12.500 Kilometern Entfernung an Pluto vorbei. Ihre Bilder zeigen Gletscher aus Stickstoffeis, die in die Sputnik-Ebene fließen.

Häufige Fragen

Seit wann ist Pluto kein Planet mehr?

Seit dem 24. August 2006. An diesem Tag beschloss die IAU-Generalversammlung in Prag die Resolutionen 5A und 6A.

Welches Kriterium erfüllt Pluto nicht?

Das dritte. Er hat die Umgebung seiner Bahn nicht freigeräumt. Sein Soter-Wert liegt bei 0,08, die Grenze für Planeten bei 100.

Ist Pluto zu klein für einen Planeten?

Die Größe steht nicht in der Definition. Merkur ist auch klein und bleibt Planet, weil er seine Bahn dominiert. Bei Pluto fehlt genau das.

Wie viele Planeten gibt es jetzt?

Acht. Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Die Fußnote der Resolution 5A zählt sie einzeln auf.

Was ist ein Zwergplanet?

Ein runder Körper, der die Sonne umkreist, seine Bahn nicht freigeräumt hat und kein Mond ist. Anerkannt sind Ceres, Pluto, Eris, Haumea und Makemake.

Kann Pluto wieder Planet werden?

Nur wenn die IAU ihre Definition ändert. Bisher gibt es keinen solchen Beschluss, und Plutos Bahnzone bleibt voller Kuipergürtel-Objekte.

Quellen

• Wikipedia (en) — IAU definition of planet, mit dem Wortlaut der Resolutionen 5A und 6A
• Wikipedia (en) — Clearing the neighbourhood
• Wikipedia — Pluto
• NASA — Pluto: Facts

Geschrieben von Clara, Redaktion wissens-bote.de — sie erklärt hier Alltagsfragen mit belegten Antworten.