Ist ein Planet wie in 'Pitch Black' möglich?

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo Leute

Angeregt durch den SciFi Film „Pitch Black“ hat es im Büro eine kleine Diskussion gegeben. Die Frage ist, ob ein Planet, wie er im Film vorkommt, überhaupt möglich ist. Wesentliche Eigenschaft: auf dem Planet gibt es normalerweise nie Nacht - also jede Seite des Planeten wird normalerweise zu jedem Zeitpunkt von einer Sonne beschienen. Im Film wird es „erklärt“, in dem der Planet 3 Sonnen hat. Noch dazu kommt, dass der Planet hin und wieder in den Schatten eines anderen Planeten kommt und bei einer sehr seltenen Konstellation eine Sonnenfinsternis erlebt, bei der es tatsächlich doch einmal Nacht wird.

Gut - der Rest des Filmes ist nicht weiter der Rede wert.

Halbwegs erklärbar wird es noch, wenn man annimmt, dass sich der Film nicht auf einem Planeten sondern auf dem Mond eines grossen Planeten abspielt. Ansonsten wäre die spezielle Sonnenfinsterniss, die im Film mehrere Stunden/Tage dauert, völlig undenkbar.

Aber kann in einem Dreifach-Sonnensystem überhaupt ein Planetensystem entstehen? Und wenn ja - wäre eine Umlaufbahn eines Planeten denkbar, die den Planeten tatsächlich immer von allen Seiten von einer Sonne bescheinen lässt? Ach ja - im Film waren die Sonnen am Himmel in etwa gleich gross wie unsere Sonne - eher etwas grösser.

Ich vermute mal, dass so ein Planet unmöglich sein müsste. Die Gravitation der Sterne dürfte in dieser Nähe keinen Planeten zulassen, der quasi zwischen den Sonnen durch seine Bahn zieht. Höchstens weit ausserhalb des Systems einen Planeten, der alle drei Sonnen gleichzeitig umkreist. Aber dann müsste der Planet trotzdem einen fast normalen Tag/Nacht-Zyklus haben - zumindest müsste immer ein signifikante Teil der Oberfläche im Schatten liegen.

Meine Frage daher an die Wissenden: wäre ein Planet, auf dem praktisch immer Tag ist, zumindest theoretisch möglich? Wenn ja, wie würde so ein System aussehen? Wäre in so einem System aufgrund einer speziellen Konstellation dann doch auch eine Nacht möglich? Die Frage nach möglichem Leben auf so einen Planeten stelle ich mal gar nicht - nur ob der Planet selbst möglich ist.

lg
Erwin

PS: wenn ich mich nicht recht irre, stammt die Idee dazu ja von einer Kurzgeschichte von Isaac Asimov (Nightfall??). Wer sich also an der SciFi-Film-Umgebung stört, kann sich ja an der Geschichte von Asimov orientieren.

#2

Meine Frage daher an die Wissenden: wäre ein Planet, auf dem
praktisch immer Tag ist, zumindest theoretisch möglich? Wenn
ja, wie würde so ein System aussehen?

Das Problem ist, dass solche Dreier-Systeme sehr instabil sind und wenn die Sonnen mehr oder weniger beliebig um einander kreisen, dann wird der Planet früher oder später bei einem dichten Vorbeiflug zweier Sonnen aus dem System gekickt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Dreik%C3%B6rperproblem

Wenn man aber annimmt, dass alle drei Sonnen genau die gleiche Masse haben, dann gibt es eine stabile Lösung des Dreikörper-Problems, nämlich dass die die Objekte auf einer gemeinsamen Bahn in der Form eines \infty hintereinander her laufen.

Also stabile Drei-Sonnen-Systeme sind auf jeden Fall denkbar.
Aber die Forderung, dass immer und überall Tag herrscht, ist IMO nicht erfüllbar, weil das System wird immer früher oder später in einer Konstellation sein wird, wo alle Sonnen auf einer Seite des Planeten sind und dann ist auf der anderen Seite logischerweise Nacht.

Ein anderes Problem ist die Helligkeit:
Der Planet muss - wenn er nicht aus dem System herausgekickt werden will - einigermaßen nahe an seiner Sonne dran sein und der Abstand zu den anderen Sonnen muss deutlich größer sein. Bei einem größeren Abstand zu den anderen Sonnen - nehmen wir einfach nur mal den Abstand Pluto-Sonne als Beispiel - schauen die anderen Sonnen nur noch aus wie helle Sterne. Auf so eine große Distanz werden diese den Planeten nicht mehr taghell beleuchten, sondern das Licht der anderen Sonnen wäre so schwach, dass faktisch Nacht auf diesen Seiten des Planeten ist.

Von daher glaube ich nicht mal, dass es theoretisch so ein System geben kann, dass deine Beschreibung aus dem System erfüllt.

#3

hallo

danke für die ausführliche antwort. bestätigt meine ursprüngliche vermutung, nur halt mit stichhaltigeren aussagen.

lg
erwin

#4

Aber kann in einem Dreifach-Sonnensystem überhaupt ein
Planetensystem entstehen?

Ja. Auf eine Lösung bist Du ja schon selbst gekommen: Der Planet umkreist in großem Abstand ein enges Mehrfachsystem. Eine andere hat deconstruct genannt: Der Planet kreist dicht genug um eine der Sonnen und ist weit genug von den anderen entfernt. Das lässt sich auch kombinieren.

Und wenn ja - wäre eine Umlaufbahn
eines Planeten denkbar, die den Planeten tatsächlich immer von
allen Seiten von einer Sonne bescheinen lässt?

Das geht schon mit zwei Sonnen, wenn er sich im L1-Punkt seines Zentralgestrins befindet. Dieser Punkt ist allerdings instabil. Möglicherweise gibt es in einem Dreifachsystem auch stabile Liberationspunkte zwischen den Sonnen, aber das ist für die Filmhandlung gar nicht notwendig. Der Planet könnte sich zum Zeitpunkt der Handlung zufällig an einem solchen Punkt befinden und ein paar Jahrtausende davor und danach woanderes herumtreiben. Dann wäre die Existenz von heimischem Leben, das kein Licht verträgt auch nicht mehr ganz so unsinnig.

PS: wenn ich mich nicht recht irre, stammt die Idee dazu ja
von einer Kurzgeschichte von Isaac Asimov (Nightfall??).

Da waren es gleich sechs Sonnen. Drei Sternenpaare, die umeinander kreisen, wobei die Heimatsonne des Planeten auf einer exzentrischen Bahn von einem roten Zwerg begleitet wird. Die Finsternis soll dabei eintreten, wenn der rote Zwerg in seiner entferntesten Position allein am Himmel steht und vom Mond des Planeten verdeckt wird. Das ist zwar alles extrem unwahrscheinlich, aber völlig ausschließen würde ich es nicht.

Die Wirkung der Finsternis auf das einheimische Leben war bei Nightfall übrigens alles andere als positiv (was ja auch viel plausibler ist).

#5

Das geht schon mit zwei Sonnen, wenn er sich im L1-Punkt
seines Zentralgestrins befindet.

Allerdings denke ich hat man auch hier ein Problem, nämlich dass die Entfernung des Planeten zu den Sonnen extrem unterschiedlich wäre. Damit wären zwar dann alle Seiten beleuchtet, aber u.U. so schwach, dass es im Prinzip trotzdem stockfinster ist.

Also ein System, in dem es auf allen Seiten des Planeten immer taghell ist, kann ich mir schwer vorstellen.

#6

Das geht schon mit zwei Sonnen, wenn er sich im L1-Punkt
seines Zentralgestrins befindet.

Allerdings denke ich hat man auch hier ein Problem, nämlich
dass die Entfernung des Planeten zu den Sonnen extrem
unterschiedlich wäre.

Wenn die Sonnen auch extrem unterschiedlich sind, könnte sich das wieder ausgleichen.

#7

Wenn die Sonnen auch extrem unterschiedlich sind, könnte sich
das wieder ausgleichen.

Dann dürfte die größere Sonne ihr Strahlungsmaximum aber im UV-Bereich haben - für die Entwicklung von Leben auf diesem Planeten nicht eben förderlich.

Gruß

#8

Wenn die Sonnen auch extrem unterschiedlich sind, könnte sich
das wieder ausgleichen.

Dann dürfte die größere Sonne ihr Strahlungsmaximum aber im
UV-Bereich haben - für die Entwicklung von Leben auf diesem
Planeten nicht eben förderlich.

Dass der schwere Stern heißer ist, wäre eine Lösung. Man kann aber auch den leichteren kälter machen. Wegen der Masse-Leuchtkraftbeziehung wird man bei Hauptreihensternen natürlich nie auf gleiche scheinbare Helligkeit kommen, aber das ist auch nicht notwendig. Der kleine Stern darf gern ein paar Größenordnungen dunkler als der große sein und wir würden das Licht trotzdem noch als „taghell“ empfinden.