Selbst Pluto wirkt vergleichsweise nah, wenn man Sednas Bahn betrachtet. Der rötliche Himmelskörper zieht weit außerhalb der klassischen Planetenregion um die Sonne und kommt ihr selbst an seinem sonnennächsten Punkt niemals näher als ungefähr 76 Astronomische Einheiten. Das entspricht mehr als elf Milliarden Kilometern. Zurzeit befindet sich Sedna noch weiter entfernt und nähert sich langsam diesem sonnennächsten Punkt, den er erst im Jahr 2076 erreichen wird.

Danach beginnt eine Reise, die alle gewohnten Maßstäbe des Planetensystems sprengt. Sedna entfernt sich wieder Hunderte Astronomische Einheiten von der Sonne. Seine Umlaufbahn reicht nach heutigen Berechnungen bis in eine Entfernung von mehr als 900 Astronomischen Einheiten. Für einen einzigen Umlauf braucht der Himmelskörper ungefähr 11.400 Jahre. Genau diese extreme Bahn macht Sedna wissenschaftlich so interessant – denn bis heute ist nicht vollständig geklärt, wie ein Objekt überhaupt dorthin gelangen konnte.

Was ist Sedna?

Sedna ist ein großes transneptunisches Objekt, das weit außerhalb der Neptunbahn um die Sonne kreist. Häufig wird es als möglicher oder wahrscheinlicher Zwergplanet bezeichnet. Offiziell gehört Sedna jedoch nicht zu den von der Internationalen Astronomischen Union ausdrücklich anerkannten Zwergplaneten wie Pluto, Eris, Haumea, Makemake und Ceres. Für eine endgültige Einordnung müsste unter anderem seine Form ausreichend genau bekannt sein. Die IAU unterscheidet zwischen Zwergplaneten und den übrigen kleinen Körpern des Sonnensystems anhand definierter physikalischer Kriterien.

Sedna besitzt einen geschätzten Durchmesser von ungefähr 1.000 Kilometern. Damit ist der Körper erheblich kleiner als Pluto, gehört aber trotzdem zu den größeren bekannten Objekten in den äußersten Regionen des Sonnensystems.

Sein besonderes Merkmal ist weniger seine Größe als seine Bahn. Sie unterscheidet Sedna deutlich von den meisten bekannten Objekten des Kuipergürtels.

Wie weit ist Sedna von der Sonne entfernt?

Die Entfernung Sednas verändert sich während seines Umlaufs gewaltig.

An seinem sonnennächsten Punkt, dem Perihel, beträgt sie ungefähr 76 Astronomische Einheiten. Eine Astronomische Einheit entspricht dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne von knapp 150 Millionen Kilometern.

Selbst wenn Sedna der Sonne also so nahe kommt wie überhaupt möglich, befindet er sich mehr als doppelt so weit von ihr entfernt wie Neptun.

Im Jahr 2003, als Sedna entdeckt wurde, lag seine Entfernung bei ungefähr 90 Astronomischen Einheiten. Das entsprach rund 13 Milliarden Kilometern. Damals war Sedna eines der entferntesten bekannten Objekte des Sonnensystems, das direkt beobachtet worden war.

Seitdem bewegt sich Sedna langsam weiter in Richtung Sonne. Doch „in Richtung Sonne“ ist hier relativ: Auch 2026 befindet sich der Körper noch mehr als 80 Astronomische Einheiten entfernt.

Für Sedna ist das bereits die nähere Umgebung der Sonne.

Wann ist Sedna der Sonne am nächsten?

Sedna erreicht sein nächstes Perihel voraussichtlich im Jahr 2076. Dann wird seine Entfernung zur Sonne noch immer ungefähr 76 Astronomische Einheiten betragen.

Das Ereignis ist für Astronomen besonders interessant, weil Sedna der Sonne anschließend wieder für Jahrtausende den Rücken kehrt. Eine vergleichbare Gelegenheit, den Himmelskörper unter relativ günstigen Bedingungen zu untersuchen, wird es für viele Generationen nicht mehr geben.

Doch selbst am Perihel ist Sedna enorm weit entfernt. Zum Vergleich: Pluto bewegt sich auf seiner Bahn in Entfernungen von ungefähr 30 bis 50 Astronomischen Einheiten von der Sonne. Sednas sonnennächster Punkt liegt also weit außerhalb selbst der entferntesten Abschnitte der Pluto-Bahn.

Gerade deshalb lässt sich Sedna nur schwer in die gewöhnliche Vorstellung vom Kuipergürtel einordnen.

Wie weit entfernt sich Sedna von der Sonne?

Die eigentliche Dimension seiner Bahn zeigt sich erst am anderen Ende.

Der sonnenfernste Punkt – das Aphel – liegt nach heutigen Bahnberechnungen bei ungefähr 937 Astronomischen Einheiten. NASA nennt je nach verwendeten Bahnelementen Werte in einer Größenordnung von rund 960 Astronomischen Einheiten. Solche Unterschiede entstehen, weil Sednas extrem lange Bahn anhand eines vergleichsweise winzigen bisher beobachteten Abschnitts bestimmt werden muss.

Mehr als 900 Astronomische Einheiten entsprechen deutlich über 100 Milliarden Kilometern.

Licht von der Sonne wäre dort mehrere Tage unterwegs, bevor es Sedna erreicht.

Damit bewegt sich der Himmelskörper auf einer Bahn, die im Vergleich zu den Planeten geradezu riesig erscheint. Neptun kreist in ungefähr 30 Astronomischen Einheiten Entfernung. Sedna kann sich mehr als dreißigmal weiter von der Sonne entfernen.

Wie lange dauert ein Jahr auf Sedna?

Ein Umlauf um die Sonne dauert ungefähr 11.400 Erdjahre.

Als Sedna zuletzt sein Perihel durchlief, existierten viele der heute selbstverständlichen menschlichen Zivilisationen noch nicht. Und wenn der Himmelskörper nach seinem bevorstehenden Vorbeizug im 21. Jahrhundert ein weiteres Mal an dieselbe Stelle seiner Bahn zurückkehrt, wird auf der Erde eine Zeit vergangen sein, die länger ist als die gesamte bisherige geschriebene Geschichte der Menschheit.

Die extreme Umlaufdauer ergibt sich unmittelbar aus der enormen Größe seiner Bahn. Je weiter ein Objekt im Durchschnitt von der Sonne entfernt ist, desto langsamer bewegt es sich und desto länger benötigt es für einen vollständigen Umlauf.

Sedna verbringt deshalb den allergrößten Teil seiner Zeit weit draußen in den dunklen Außenregionen des Sonnensystems.

Gehört Sedna zum Kuipergürtel?

Sedna wird häufig gemeinsam mit Objekten des Kuipergürtels genannt, doch seine Bahn passt nicht wirklich zu dessen klassischer Population.

Der Kuipergürtel beginnt jenseits der Neptunbahn und enthält zahlreiche eisige Körper. Viele dieser Objekte bewegen sich in Entfernungen von ungefähr 30 bis 50 Astronomischen Einheiten von der Sonne.

Sedna kommt dagegen niemals näher als etwa 76 Astronomische Einheiten.

Genau das ist das Rätsel.

Neptuns Schwerkraft kann viele transneptunische Objekte auf stark gestreckte Bahnen schleudern. Normalerweise führen diese Bahnen jedoch irgendwann wieder näher an den Planeten heran. Sedna bleibt selbst am sonnennächsten Punkt so weit entfernt, dass der heutige Neptun seine Umlaufbahn kaum direkt erklären kann.

Die Entdecker beschrieben Sedna deshalb bereits früh als möglichen Vertreter einer bisher kaum bekannten Population zwischen Kuipergürtel und äußerer Oortscher Wolke.

Gehört Sedna zur Oortschen Wolke?

Auch diese Frage lässt sich nicht einfach mit Ja beantworten.

Die Oortsche Wolke ist eine bislang nicht direkt beobachtete, theoretisch gut begründete Ansammlung eisiger Körper, die das Sonnensystem in enormer Entfernung umgeben soll. Sie gilt als wahrscheinliche Quelle vieler langperiodischer Kometen.

Die klassische Oortsche Wolke wird überwiegend wesentlich weiter draußen vermutet als Sednas Bahn.

Sedna könnte jedoch zu einer inneren Population gehören – einer Art innerer Oortscher Wolke. Genau diese Vorstellung wurde bereits kurz nach seiner Entdeckung diskutiert.

In diesem Fall wäre Sedna nicht einfach ein besonders weit entfernter Kuipergürtelkörper, sondern ein Vertreter einer eigenen Übergangsregion des Sonnensystems.

Ob diese Einordnung korrekt ist, hängt auch davon ab, welche weiteren Objekte in Zukunft gefunden werden. Sedna ist inzwischen nicht mehr völlig allein. Weitere Körper mit ungewöhnlich großen sonnennächsten Entfernungen wurden entdeckt und werden teilweise unter dem Begriff „Sednoiden“ zusammengefasst.

Warum hat Sedna eine so ungewöhnliche Umlaufbahn?

Das ist eine der wichtigsten offenen Fragen.

Die heutige Architektur des Sonnensystems erklärt Sednas Bahn nicht ohne Weiteres. Ein Körper, der niemals näher als etwa 76 Astronomische Einheiten an die Sonne kommt, muss in der Vergangenheit auf irgendeine Weise aus der wesentlich dichter bevölkerten inneren Region herausgebracht worden sein.

Eine Möglichkeit führt zurück in die Entstehungszeit der Sonne.

Die Sonne entstand wahrscheinlich nicht isoliert, sondern gemeinsam mit zahlreichen anderen Sternen in einem Sternhaufen. Damals könnten andere Sterne wesentlich näher an unserem jungen Sonnensystem vorbeigezogen sein als heute. Die Schwerkraft eines solchen Sterns hätte Bahnen kleiner Körper verändern und Sedna auf seine extrem weit entfernte Umlaufbahn bringen können.

Schon die ursprüngliche wissenschaftliche Veröffentlichung zur Entdeckung Sednas nannte eine nahe Sternbegegnung sowie die Entstehung der Sonne in einem Sternhaufen als mögliche Erklärungen.

Damit könnte Sednas Bahn noch heute eine Spur aus der Kindheit unseres Sonnensystems enthalten.

Hat ein unbekannter Planet Sednas Bahn beeinflusst?

Eine weitere Möglichkeit ist ein bislang unbekannter großer Himmelskörper im äußeren Sonnensystem.

Bereits bei der Entdeckung Sednas wurde diskutiert, ob ein weit entfernter Planet seine Bahn beeinflusst haben könnte. Später gewann diese Idee durch die sogenannte Planet-Neun-Hypothese neue Aufmerksamkeit.

Die Hypothese geht davon aus, dass sich weit außerhalb Neptuns ein bislang unentdeckter Planet mit mehreren Erdmassen befinden könnte. Seine Schwerkraft könnte bestimmte ungewöhnliche Bahneigenschaften weit entfernter transneptunischer Objekte erklären.

Sedna gehört zu den Körpern, die in dieser Diskussion häufig eine Rolle spielen.

Ein Nachweis für Planet Neun ist das jedoch nicht. Bis heute wurde ein solcher Planet nicht beobachtet. Zudem existieren alternative Modelle, die Sednas Bahn ohne einen heute noch vorhandenen großen Planeten erklären können.

Sedna ist deshalb kein Beweis für einen verborgenen Planeten – aber einer der Gründe, warum Astronomen die äußersten Regionen des Sonnensystems besonders aufmerksam untersuchen.

Wie wurde Sedna entdeckt?

Sedna wurde am 14. November 2003 von Mike Brown vom California Institute of Technology, Chad Trujillo vom Gemini Observatory und David Rabinowitz von der Yale University entdeckt.

Das Team verwendete das Samuel-Oschin-Teleskop am Palomar-Observatorium in Kalifornien.

Die Methode war im Prinzip einfach: Derselbe Bereich des Himmels wurde in zeitlichem Abstand mehrfach fotografiert. Sterne und weit entfernte Galaxien bleiben dabei scheinbar an derselben Position. Ein Objekt des Sonnensystems verändert dagegen langsam seine Position.

Bei Sedna war diese Bewegung aufgrund der enormen Entfernung besonders gering.

Archivaufnahmen aus den Jahren vor der eigentlichen Entdeckung halfen anschließend dabei, seine Bahn genauer zu bestimmen. Als das Objekt im März 2004 öffentlich vorgestellt wurde, war bereits klar, dass es sich um einen außergewöhnlichen Fund handelte.

Warum heißt Sedna Sedna?

Der Name stammt aus der Mythologie der Inuit.

Sedna ist dort eine bedeutende Gestalt, die mit dem Meer und seinen Tieren verbunden ist und in den kalten Tiefen des Ozeans lebt. Die Entdecker wählten diesen Namen bewusst für einen Himmelskörper, der damals als außergewöhnlich kalt und fern erschien.

Die Benennung passte besonders gut zu einem Objekt, das Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt in einer Region kreist, in der Temperaturen von ungefähr minus 240 Grad Celsius möglich sind.

Sedna gehört damit auch namentlich zu den Welten, deren Bezeichnung ihre extrem kalte und abgelegene Umgebung widerspiegelt.

Wie groß ist Sedna?

Die Größe Sednas lässt sich nur indirekt bestimmen, weil der Himmelskörper selbst in leistungsfähigen Teleskopen kaum als Scheibe aufgelöst werden kann.

Heute wird sein Durchmesser auf ungefähr 1.000 Kilometer geschätzt. Damit wäre Sedna deutlich kleiner als Pluto mit rund 2.377 Kilometern Durchmesser.

Die Unsicherheit hängt unter anderem damit zusammen, wie stark seine Oberfläche Sonnenlicht reflektiert. Ein kleines, sehr helles Objekt kann aus großer Entfernung ähnlich erscheinen wie ein größeres, dunkleres Objekt.

Infrarotmessungen helfen deshalb, die Größe zusätzlich einzugrenzen.

Klar ist inzwischen, dass die ersten Schätzungen nach der Entdeckung, die Sedna teilweise erheblich größer erscheinen ließen, zu hoch waren.

Warum ist Sedna so rot?

Eine weitere auffällige Eigenschaft ist seine Farbe.

Sedna gehört zu den rötlichsten bekannten größeren Objekten des Sonnensystems. Diese Färbung dürfte nicht bedeuten, dass dort rote Felsen wie in einer irdischen Wüste liegen.

In den extrem kalten Regionen des äußeren Sonnensystems können Methan, Stickstoff und andere flüchtige Stoffe gefrieren. Werden kohlenstoffhaltige Verbindungen über sehr lange Zeiträume von ultraviolettem Licht und energiereicher kosmischer Strahlung getroffen, entstehen komplexere organische Verbindungen.

Solche Materialien können Oberflächen dunkelrot oder bräunlich erscheinen lassen.

Ähnliche Prozesse werden auch für andere Himmelskörper im Kuipergürtel diskutiert.

Wie Sednas Oberfläche tatsächlich aussieht, wissen wir jedoch nicht. Alle detaillierten Darstellungen mit Bergen, Kratern oder Eislandschaften sind künstlerische Vorstellungen.

Besitzt Sedna einen Mond?

Bis heute ist kein Mond von Sedna sicher bekannt.

Nach der Entdeckung gab es zunächst Überlegungen, ob ein bislang unsichtbarer Begleiter erklären könnte, warum Sedna möglicherweise ungewöhnlich langsam rotiert. Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop lieferten jedoch keinen entsprechenden Nachweis.

Spätere Messungen ergaben außerdem andere Werte für die Rotationsdauer als ursprünglich vermutet, wodurch ein Mond zur Erklärung nicht mehr erforderlich war.

Das schließt nicht völlig aus, dass Sedna einen sehr kleinen Begleiter besitzen könnte. Ein bestätigter Mond wurde bislang jedoch nicht gefunden.

War schon eine Raumsonde bei Sedna?

Keine Raumsonde hat Sedna jemals besucht.

Alles, was wir über den Himmelskörper wissen, stammt aus Teleskopbeobachtungen und Bahnberechnungen.

Eine Mission wäre ausgesprochen anspruchsvoll. Sednas bevorstehendes Perihel im Jahr 2076 bietet zwar die günstigsten Bedingungen für sehr lange Zeit, doch selbst dann befindet sich das Objekt mehr als elf Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt.

Studien untersuchen deshalb immer wieder, welche Antriebssysteme für eine Sedna-Mission geeignet sein könnten. Selbst bei günstigen Startfenstern könnten konventionelle Konzepte Reisezeiten von mehreren Jahrzehnten bedeuten. Neuere theoretische Arbeiten untersuchen deshalb unter anderem Sonnensegel und zukünftige nukleare oder Fusionsantriebe. Dabei handelt es sich bislang um Missionsstudien, nicht um beschlossene Raumfahrtprojekte.

Warum ist Sedna für Astronomen so wichtig?

Sedna ist weniger deshalb interessant, weil wir besonders viel über ihn wissen. Das Gegenteil ist der Fall.

Seine Umlaufbahn enthält Informationen über Regionen des Sonnensystems, die wir kaum erforscht haben. Irgendetwas muss diesen Körper auf eine Bahn gebracht haben, die ihn selbst am sonnennächsten Punkt weit außerhalb der bekannten Planeten hält.

Vielleicht war es ein fremder Stern, der vor Milliarden Jahren nahe an der jungen Sonne vorbeizog. Vielleicht gab es zusätzliche Planeten, die später aus dem Sonnensystem geschleudert wurden. Vielleicht existiert noch heute ein bislang unbekannter großer Planet weit draußen. Oder die Geschichte war komplizierter als jedes dieser einzelnen Modelle.

Sedna liefert darauf noch keine endgültige Antwort.

Aber genau deshalb ist seine Entfernung weit mehr als nur eine beeindruckende Zahl. Der Himmelskörper bewegt sich dort, wo das vertraute Sonnensystem langsam in eine Region übergeht, die wir bislang fast ausschließlich aus mathematischen Modellen kennen.

Wenn Sedna 2076 seinen sonnennächsten Punkt erreicht, wird er noch immer mehr als doppelt so weit von der Sonne entfernt sein wie Neptun. Danach verschwindet er wieder für Jahrtausende in die äußere Dunkelheit. Seine ungewöhnliche Bahn bleibt dabei wie eine eingefrorene Spur aus einer Zeit, in der unser Sonnensystem selbst noch jung war.

Quellen
▪︎ NASA Jet Propulsion Laboratory – Entdeckung und erste Untersuchungen von Sedna
▪︎ NASA Science – Einordnung von Sednas Umlaufbahn und äußerem Sonnensystem
▪︎ Michael E. Brown, Chadwick Trujillo und David Rabinowitz – Discovery of a Candidate Inner Oort Cloud Planetoid
▪︎ California Institute of Technology – Sedna: Entdeckung, Entfernung und Umlaufbahn
▪︎ Yukun Huang und Brett Gladman – Primordial Orbital Alignment of Sednoids
▪︎ Konstantin Batygin und Michael E. Brown – Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System
▪︎ Elena Ancona, Roman Ya. Kezerashvili und Savino Longo – Feasibility Study of a Mission to Sedna