Wetenschappers zijn er nog steeds niet uit: hebben we acht of negen planeten in ons zonnestelsel?

Het net begint zich te sluiten, schrijft de Nasa op haar website. Er zijn volgens de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie steeds meer aanwijzingen dat het zonnestelsel een negende planeet bevat. Even voor de goede orde: het waren er decennialang negen totdat in 2006 Pluto de status van planeet werd ontnomen.

Maar twee jaar geleden opperden twee Amerikaanse astronomen het bestaan van een nieuwe nummer negen, ongeveer tien keer zo zwaar als de aarde en met een gigantische omloopbaan waar die wel tien- of twintigduizend jaar over deed. Hun 'Planet Nine' zou onregelmatigheden in de banen van kometen en andere verre hemellichamen verklaren. Sindsdien zijn er meer bewijzen gemeld zodat de twee inmiddels denken - en de Nasa met hen - dat een zonnestelsel mét Planet Nine waarschijnlijker is dan eentje zonder.

Tegenbewijs

Deze week echter kwamen andere sterrenkundigen op een groot congres in Denver met een tegenbewijs. Die hypothetische planeet is volgens hen niet per se de verklaring voor de verstoring van de andere banen. Dat kan evengoed van een verzameling dwergplaneetjes of ruimterotsjes komen, hebben zij berekend.

Een interessante kwestie, zegt Simon Portegies Zwart, hoogleraar numerieke sterdynamica aan de Universiteit Leiden. "Maar het zijn voorlopig slechts hypotheses, met een indirecte bewijsvoering. Het gegeven dat er meer artikelen zijn die op het bestaan van Planet Nine wijzen dan papers die het tegendeel beweren, is niet relevant. Wetenschap is geen democratisch proces. Als iemand mij één foto van de planeet kan laten zien, ben ik overtuigd. Tot dan blijf ik sceptisch."

Het begon allemaal met een studie uit 2014 waarin twee sterrenkundigen uit Hawaï, Chad Trujillo en Scott Sheppard, het vreemde gedrag van verre dwergplaneetjes beschreven. Terwijl alle planeten zich min of minder in hetzelfde vlak begeven, staan de banen van deze planeetjes, waaronder het in 2004 ontdekte Sedna, daar schuin op. Bovendien wijzen de punten van hun langgerekte ellipsbanen allemaal dezelfde kant op. Dat was gek, zegt Portegies Zwart. "Als de grote buitenplaneten zoals Uranus of Neptunus een rol in die baanverstoring hadden gespeeld, zou je daar ook de wisseling van de seizoenen in terug moeten zien. Dat Neptunus de ene baan een andere zwieper had gegeven dan de andere. Het schreeuwde om een verklaring dat ze allemaal dezelfde verstoring hadden."

Trujillo en Sheppard suggereerden al het een en ander, waaronder de passage van een verdwaalde planeet, maar twee jaar later kwamen Mike Brown en Konstantin Batygin van CalTech met een stevige onderbouwing van die suggestie. Op basis van computersimulaties maakten ze een gedetailleerde schatting van de zwaarte van de planeet en de vorm van haar baan. "Dat is het leuke van dit vak", zegt Portegies Zwart. "Als je zo'n planeet postuleert, kun je heel nauwkeurig, met de hemelmechanica van Newton, al zijn eigenschappen berekenen."

Verbolgen

Pikant detail: het was dezelfde Mike Brown die in 2003 Sedna had ontdekt en vervolgens de campagne aanvoerde die in 2006 tot de degradatie van Pluto leidde. Brown voorzag dat het zonnestelsel nog veel meer hemellichamen ter grootte van Pluto of Sedna bevat (in 2005 had hij ook al Eris ontdekt) en hij wilde de orde in het systeem handhaven. Zijn dochter was daar - zoals zovelen - zeer verbolgen over en zou hem pas vergeven als hij een nieuwe planeet ontdekte.

De methode van Brown en Batygin is beproefd. Toen sterrenkundigen in het begin van de negentiende eeuw onregelmatigheden in de baan van Uranus ontdekten, vonden ze de verklaring in de passage van een onbekende planeet. Bovendien wisten ze, na het nodige rekenwerk, waar ze die nieuweling moesten zoeken. En zo werd in 1846 Neptunus ontdekt.

Maar het gaat ook wel eens mis. De Fransman Urbain Le Verrier, die met zijn berekeningen de weg had geplaveid voor de ontdekking van Neptunus, dacht dit kunstje te herhalen met Mercurius. De baan van deze binnenste planeet is geen echte ellips, maar een rozet - de punt van de ellips schuift bij iedere omgang een eindje op. Le Verrier meende dat de verklaring daarvoor een extra planeet was, tussen Mercurius en zon in. Maar een half jaar later kon zijn Vulcanus alweer worden afgevoerd. Albert Einstein kon later de anomalie van Mercurius met zijn algemene relativiteitstheorie beschrijven, zonder extra planeetje.

Niettemin. Terwijl Brown eind vorig jaar in interviews vertelde dat hij had verwacht dat zijn hypothese na een paar maanden zou zijn afgeschoten, stapelden de - indirecte - bewijzen zich op. Zo lijken in de regio van Sedna, de Kuipergordel, meer objecten, ijsklompen eigenlijk, uit hun baan geduwd te zijn. Sommige banen staan zelfs haaks op het zonnevlak.

Bovendien kon het team van Brown met Planet Nine verklaren waardoor het vlak, waarin alle planeetbanen liggen, een paar graden is opgetild ten opzichte van de zonsevenaar. "Planet Nine laat dat hele vlak wiebelen en draaien", zei Batygin vorig jaar in het huisblad van de Nasa.

En vorige maand kwam er uit onverdachte hoek een bewijsstukje bij. Sterrenkundigen uit Michigan hadden de baan in kaart gebracht van een ruimterots met de prozaïsche naam 2015BP19. Diens langgerekte en scheefstaande baan kon volgens hen het best verklaard worden met de zwaartekracht van een grote, zij het onbekende planeet.

Maar deze week gooide Ann-Marie Madigan uit Colorado dus roet in het eten. De Kuipergordel bulkt van de kleinere objecten en aangezien ze allemaal verschillende banen met hun eigen omlooptijden doorlopen, clusteren ze soms. En klonteren ze door hun zwaartekrachten aaneen. Zoals auto's van tijd tot tijd in een file terechtkomen en aan elkaar vast lijken te zitten, vertelde Madigan op het astronomiecongres in Denver. Met een honderdtal van die objecten ter grootte van de maan heb je hetzelfde effect als met een negende planeet. En zoveel hemellichamen bijeen is helemaal niet denkbeeldig, had ze berekend.

Haar gedachte leidde tot wat gekibbel met Brown en Batygin. Zoveel massa zit er in de hele Kuipergordel niet, reageerde de laatste. Maar Madigan benadrukte dat de gordel nog veel onontdekte objecten bevat.

Vijf jaar

De jury is er dus nog niet uit, zegt Portegies Zwart. "Het kan ook allemaal op toeval berusten", meent hij. Toen Sedna werd ontdekt, was dat een sensatie, en de vondst bracht veel astronomen ertoe naar vergelijkbare objecten te zoeken. "Dat lukte ook. Dat men veel objecten in de buurt van Sedna vond en daar vervolgens een verklaring voor zocht, is ook niet verbazend. Als ik vertel dat ik op het strand bij Wassenaar een gouden horloge heb gevonden, gaat iedereen bij Wassenaar zoeken. En misschien vindt iemand nog wat ook. Maar dat zegt niet veel. Misschien liggen de horloges over het hele strand verspreid."

Er is maar één bewijs dat hem overtuigt: een foto van Planet Nine. Brown en Batygin verkondigen regelmatig dat de planeet binnen vijf jaar zal zijn ontdekt. Ze hebben ook aangegeven waar iedereen moet zoeken. Maar dat biedt nog geen garantie, zegt Portegies Zwart. "Om te beginnen staat de planeet ver weg, een paar honderd keer de afstand van aarde tot zon. Bovendien zendt hij geen licht uit, maar moeten we het hebben van weerkaatst zonlicht. Dat is, als hij net zo donker is als Mars bijvoorbeeld, een heel zwak signaal."

En zo nauwkeurig is de richtingaanduiding van Brown en Batygin ook weer niet. "Het deel van de hemel dat ze hebben aangewezen, is ongeveer tien keer zo groot als een volle maan. Een krachtige telescoop ziet slechts één honderdste van de maan. Al met al is het een heel vage en daarom voor hen heel veilige aanduiding."

Toch zou hij het mooi vinden als de planeet werd ontdekt. Geheel onwaarschijnlijk is het in ieder geval niet. "De vraag is: hoe komt ze daar, in haar verre baan? Het kan zijn dat ze in de begintijd van het zonnestelsel naar buiten is geslingerd. Het kan ook dat ze ooit is ingevangen. Dat past in theorieën over het ontstaan van het zonnestelsel."

We dachten altijd dat ons zonnestelsel zo'n beetje af was, netjes aangeharkt met acht planeten in een plat vlak en her en der nog wat resthoopjes. "Maar alle theorieën zijn gebaseerd op wat we zien. En wat we niet gezien hebben, zit er nog niet in. Wetenschappers hebben altijd moeite nieuwe waarnemingen of theorieën in te passen. Die psychologie is ook ons niet vreemd. Daar gaat tijd overheen. Intussen proberen we elkaars ongelijk te bewijzen. Dat is het wezen van het vak."