Als Liebhaber der Weltraumforschung bin ich schon so lange ich mich erinnern kann von High-Tech-Science-Fiction-Serien wie Star Wars und Star Trek besessen. In letzter Zeit habe ich versucht, mein Wissen darüber, wie das Universum funktioniert, auf diese fiktiven Serien anzuwenden … was nicht immer perfekt funktioniert, aber trotzdem relativ interessant ist.
Vor ein paar Tagen habe ich mich hingesetzt und musste mir (sehr ernsthaft) eine der wichtigsten Fragen stellen, die die Menschheit kennt: Könnte Tatooine zwei Sonnen haben?
Anfänglich scheint das ziemlich einfach zu sein: Tatooine könnte leicht Teil eines binären Systems sein, mit zwei getrennten Sonnen, die sich im Zentrum desselben Sonnensystems befinden. Das macht natürlich Sinn: Wissenschaftler haben vor kurzem einen echten, erdähnlichen Planeten in einem Doppelsternsystem entdeckt.
Allerdings sehen die Sonnen auf Tatooine anders aus: Sie haben auf jedem Foto einen gleichbleibenden sichtbaren Abstand – etwa 15° Unterschied im Winkel der ersten Sonne zu Tatooine und dem Winkel der zweiten Sonne relativ zu Tatooine. Wenn man davon ausgeht, dass Tatooine genauso groß ist wie die Erde und die Größe des Ortes, durch den Luke Skywalker reist, der Größe von New York entspricht, sollte er keinen allzu großen Unterschied im Sonnenwinkel von Ort zu Ort erleben.
Bis zu diesem Punkt macht es also Sinn, zwei Sonnen zu haben … irgendwie. Allerdings gibt es mehrere Faktoren, die wir noch gar nicht berücksichtigt haben, einer davon ist die Art des Sterns. Am Himmel von Tatooine (der dem der Erde ziemlich ähnlich zu sein scheint) haben die Sonnen zwei verschiedene Farben: rot und weiß. Beide Sonnen scheinen etwa die gleiche Größe wie unsere Sonne zu haben. Da Tatooine ähnliche Temperatur- und Weltbedingungen (d. h. Ozon, atmosphärische Konzentration usw.) wie die Erde hat, können wir davon ausgehen, dass es entweder genauso weit von den Sonnen entfernt ist wie die Erde, oder die Sonnen sind größer und weiter entfernt.
So, jetzt haben wir festgestellt, dass Tatooine zwei Sonnen hat – aber um zu verstehen, wie die Umlaufbahn von Tatooine funktioniert, müssen wir wissen, welche Arten von Sonnen es gibt. Für jede Sonne gibt es ein paar Kandidaten:
für den großen, hellsten Stern:
- Gelber Zwerg, wie die Erde. Die Erde umkreist einen gelben Zwergstern. Die Behauptung, dass Tatooine auch einen gelben Zwergstern umkreist, ist nicht unmöglich, vor allem, weil Größe und Temperatur so sind, wie sie sein sollten. Tatooine ist etwas wärmer als die Erde, aber wir wissen nicht, auf welchem Teil von Tatooine Luke lebt, daher ist es hier etwas schwer zu sagen.
- Andererseits könnte es ein gelber Überriese sein. Diese kommen viel seltener vor, und die Chancen stehen gut, dass Tatooine zu weit davon entfernt ist, um so beeinflusst zu werden, wie es für eine konstante Temperatur nötig wäre. Wenn er der Sonne zu nahe käme, würde der Planet völlig verglühen, und wenn er zu weit entfernt wäre, gäbe es nicht genügend Wärme.
Für den (ebenfalls großen), rötlichen Stern:
- Ein roter Zwerg (kleiner als unsere Sonne). Der rote Zwerg ist viel lichtschwächer, so dass er, wenn er die Sonne von Tatooine wäre, näher am Planeten stehen müsste. Sie wäre immer noch in der Lage, sich an der anderen Sonne auszurichten, um den konstanten Winkel von 15° zwischen den beiden Sonnen einzuhalten. Obwohl es schwieriger wäre, ist der Rote Zwerg immer noch ein Anwärter.
- Ein Roter Riese, eine größere, dunklere und kühlere Version unserer Sonne. Ja, eines Tages wird unsere Sonne ein Roter Riese werden, aber im Moment ist sie es noch nicht. Die zweite Sonne von Tatooine könnte es aber sehr wohl sein. In diesem Fall müsste der rote Riese weiter von Tatooine entfernt sein, obwohl er nicht unbedingt die gleichen Auswirkungen auf den Planeten hätte wie eine heißere Sonne.
Wir können zwei beliebige Sonnen miteinander verbinden und haben immer noch ein Argument, das zu diesem Zeitpunkt logisch Sinn ergibt. Wenn wir davon ausgehen, dass unsere Hauptpriorität nicht darin besteht, die Temperatur auf Tatooine zu einem bestimmten Zeitpunkt zu berechnen, können wir herausfinden, wie die Umlaufbahn geformt sein müsste.
Die Berechnung der Umlaufbahn von Tatooine hat zwei große Probleme:
- Es gibt keine zwei Sonnen, die genau gleich groß sind. Auf den ersten Blick scheint das kein Problem zu sein – bis man erkennt, dass eine Sonne eine größere Masse als die andere hat, was schließlich zum Zusammenschluss und zum Verlust der zweiten Sonne führen wird. Nachdem die eine Sonne die andere verschlungen hat, gibt es auf Tatooine nur noch eine Mega-Sonne – vorausgesetzt, sie wurde bei der Kollision nicht völlig zerstört. Wir brauchen also eine Umlaufbahn, in der nicht nur Tatooine die Sonnen umkreist, sondern auch die Sonnen einander umkreisen.
- Die Sonnen haben in allen Fällen einen sehr gleichmäßigen Abstand zueinander. In jedem Bild von Tatooine haben die Zwillingssonnen immer den vorher besprochenen Abstand von 15° zueinander. Dieser Abstand ändert sich zwar; wenn man sich Bilder aus den Vorgängern ansieht, haben die Sonnen einen geringeren Abstand von 14-13°, aber es ist klar, dass sich das nicht an einem Tag ändert. Nach Jahren ist der Sonnenwinkel immer noch relativ gleich, was bedeutet, dass ein Beobachter, egal wo sich Tatooine befindet, immer noch in der Lage sein sollte, tagsüber denselben Sonnenwinkel zu erleben.
Um es aufzuschlüsseln: Tatooine hat einen großen Stern, einen kleineren Stern und muss einen gleichmäßigen Abstand und Winkel zwischen diesen beiden Sternen einhalten.
Aber wie kreisen die Sonnen umeinander? Passt auch Tatooine dazu?
Wir haben also die beiden Hauptkriterien festgelegt, die die Sonnen von Tatooine erfüllen müssen: Sie müssen zwei unterschiedlich große Sterne haben und einen gleichmäßigen Winkel zwischen ihnen bilden. Es gibt jedoch eine Menge „Nebeneffekte“ eines Doppelsternsystems, insbesondere eines mit zwei unterschiedlich großen Sonnen.
Auf Tatooine gibt es nichts, was die beiden Sonnen sichtbar blockiert, was bedeutet, dass es wahrscheinlich keine Akkretionsscheibe um den kleineren Stern gibt. Stattdessen wird es wahrscheinlich eine Anziehungskraft von dem größeren, kälteren Stern geben.
In der obigen Abbildung wäre Tatooine nicht in der Lage, eine kontinuierliche Umlaufbahn um einen der beiden Sterne zu haben. Der Grund dafür ist das zweite Kriterium: Die Sonnen müssen einen Winkel von 15° (relativ zum Horizont) haben, was nicht erfüllt werden kann, unabhängig davon, wo Tatooine platziert ist.
Wenn es speziell die blaue Kugel umkreist, wird es keine Nacht geben, weil das Licht der anderen Sonne auf die andere Seite des Planeten fallen würde, was bedeutet, dass es nie Nacht werden würde. Wir wissen jedoch, dass Tatooine sowohl einen Zwillingssonnenuntergang als auch die Nacht erlebt, also kann es nicht die blaue Sphäre umkreisen.
Wenn wir Tatooine jedoch in eine Umlaufbahn um die rote Sphäre bringen, würde es tatsächlich Zeiten geben, in denen Tatooine den richtigen Winkel zwischen den beiden Sonnen erlebt. Leider wäre dieses Ereignis relativ selten, und die Tatooiner würden es wahrscheinlich genauso erleben wie wir eine Sonnenfinsternis.
Es gibt noch eine dritte Möglichkeit, wie Tatooine in dieses Modell passen könnte, und zwar, wenn er eine elliptische Umlaufbahn hätte. Bei dieser Umlaufbahn wäre die Geschwindigkeit, mit der sich Tatooine fortbewegen würde, nicht konstant. Während wir hier auf der Erde in der Lage sind, uns mit einer konstanten Geschwindigkeit durch den Weltraum zu bewegen, würde sich die Geschwindigkeit von Tatooine je nach Entfernung von den Sonnen erhöhen oder verringern. Bei dieser dritten Möglichkeit würde sich Tatooine um die beiden Sterne herum bewegen, bis die rote Kugel auf der linken Seite (des Diagramms) am weitesten entfernt ist; dann würde Tatooine schneller werden und in die andere Richtung zurückkehren.
Dieses Szenario ist also nicht unmöglich: Tatooine könnte diesen Sonnenwinkel und zwei Sonnen aufbringen – wenn auch mit einer gehörigen Portion Mühe. Das heißt, es ist plausibel… aber nur bedingt.
Gibt es also einen einfacheren Weg für Tatooine?
Aber obwohl dies plausibel ist, gibt es eine andere Möglichkeit, wie Tatooine diesen Sonnenwinkel mit zwei Sonnen, die nicht gleich groß sind, (leichter) erreichen könnte?
Bis jetzt wissen wir, dass es nicht möglich ist, Tatooine um einen Primärstern kreisen zu lassen… es sei denn, Tatooine und die zweite Sonne könnten gemeinsam um den ersten Stern kreisen. Leider gibt es bei diesem idyllischen Szenario ein Problem, und zwar die Temperaturen. Tatooine ist ziemlich groß, oder? Nun, sie ist sicherlich nicht so groß wie die Sonne, die sie umkreisen würde, oder die andere Sonne, mit der sie sich die Umlaufbahn teilen würde.
Außerdem würde die Schwerkraft der Sonnen nicht ausreichen, um zu verhindern, dass sie ineinander krachen und eine Mega-Sonne bilden. Das würde nur funktionieren, wenn Tatooine viel größer wäre, als es (wahrscheinlich) ist, und wenn die zweite Sonne unglaublich nahe an Tatooine wäre – was wahrscheinlich die Oberfläche verbrennt und verhindert, dass sie bewohnbar ist.
Wenn in diesem Fall irgendein Szenario die einfachste Umlaufbahn für Tatooine bieten würde, dann wäre es logischerweise ein Sonnensystem vom Typ T oder eine elliptische Umlaufbahn, die einen gleichmäßigen Sonnenwinkel für Tatooine bietet.
Ist die Umlaufbahn von Tatooine also plausibel?
Ein bisschen. Nachdem wir uns die Kriterien für die Existenz von Tatooine und die Erhaltung von Leben angeschaut haben – und die Möglichkeiten der Sterntypen und Sternbeziehungen verstehen, gibt es zwei Hauptoptionen, die Tatooine als Umlaufbahn haben könnte:
- Eine elliptische Umlaufbahn, bei der Tatooine in einer unregelmäßigen Schleife um zwei Sterne kreist, die sich gegenseitig umkreisen. Der größte Fehler in diesem System ist die Inkonsequenz, mit der sich Tatooine durch den Raum bewegen würde. Auf der Erde bewegen wir uns gleichmäßig und in einem konstanten Tempo durch die Umlaufbahn. Tatooine würde einen Teil seiner Umlaufbahn im Sprint zurücklegen und sich danach auf ein Jogging- oder Schritttempo verlangsamen. Mit einer elliptischen Umlaufbahn wäre Tatooine jedoch in der Lage, die Position seiner beiden Sonnen konstant zu halten und eine angemessene Temperatur zu bewahren. Allerdings wissen wir nicht viel über die Atmosphäre von Tatooine, so dass sie viel besser vor schädlichen Strahlen geschützt werden kann.
- Eine Umlaufbahn vom Typ T, bei der der kleinere Stern den größeren umkreist und Tatooine die Umlaufbahn des kleineren Sterns teilt. In diesem Fall müssten Tatooine und die kleinere Sonne sehr nahe beieinander liegen, um den in Star Wars verwendeten Sonnenwinkel beizubehalten, was es für Tatooine schwierig machen würde, sich vor der kosmischen Strahlung zu schützen. Auch hier wissen wir nicht genug über die Atmosphäre von Tatooine, um beurteilen zu können, ob sie so viel Hitze aushalten kann oder nicht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Tatooine zwar plausibel, aber (nach unserem derzeitigen Kenntnisstand) nicht sehr wahrscheinlich ist. Zum Glück ist es fiktiv, also existiert es auf jeden Fall … in unserer Fantasie. Die Wissenschaft ist jedoch ein faszinierendes Werkzeug, vor allem, wenn es darum geht, unser Universum zu erforschen und zu vertiefen, wie wir es auf die Fantasiewelt anwenden können. Für den Moment jedoch, möge die Macht mit Ihnen sein.
Danke, dass Sie diesen Artikel gelesen haben! Ich hoffe, er war wenigstens ein bisschen unterhaltsam (und/oder lehrreich) und nicht total langweilig! Folgen Sie diesem Medium-Account, schreiben Sie mir eine E-Mail an [email protected], oder finden Sie mich auf LinkedIn unter Amelia Settembre!