Der Zodiak von Alpha Centauri

Wir sehen von der Erde aus nun deren Umlaufbahn weit südlich der Erdbahnebene (Ekliptik) und gleichzeitig die Bahn selbst fast von der Kante. Daraus kann man schon entnehmen, dass die Umlaufbahn von Alpha Centauri B um A in etwa rechtwinklig zur Erdbahn steht.

Ähnlich wie in unserem Sonnensystem sollten etwaige Planeten - bislang hat man im Alpha-Centauri-System allerdings noch keine entdeckt - aus Gründen der Schwerkraftwechselwirkungen in etwa in einer Ebene liegen. In unserem Sonnensystem ist die Lage der Systemebene, wie um andere Einzelsterne herum auch, schwer feststellbar, wenn man die Bahnen der Planeten noch nicht kennt. Im Doppelsternsystem Alpha Centauri werden sich die Umlaufbahnen der Planeten natürlich in etwa an der Ebene der beiden umlaufenden Sterne orientieren, ähnlich wie die Partikel im Saturn-ring durch die Schwerkraft der Monde auf eine gemeinsame Ebene eingestellt werden.

Abbildung 2 erläutert die drei Bahnlageelemente in ihrer Anordnung. Ekliptik und Frühlingspunkt werden in allen Fällen als Bezugsebene bzw. Bezugspunkt herangezogen, die von Alpha aus dieselbe Orientierung aufweisen wie von der Erde. Bei sehr exakten Berechnungen müssen die Veränderungen dieser Bezugsgrößen im Laufe der Zeit berücksichtigt werden.

Glücklicherweise kann man aus den Beobachtungen nicht nur die scheinbare relative Bahn der beiden Sterne (Abbildung 1) ermitteln, sondern daraus auch die wirkliche relative Bahn (Abbildung 3) ableiten.

Wie sich herausstellt, vollführt Alpha Centauri B einen recht exzentrischen Kurs um Alpha Centauri A, wobei die beiden Sterne zwischen 1,7 und 5,3 Milliarden Kilometer voneinander entfernt sind. Dieser Abstand erlaubt um beide Sterne herum übrigens die Bildung von je einem Planetensystem bis zu etwa 300 Millionen Kilometern Distanz vom jeweiligen Stern; jeder der beiden Sterne könnte also über einige terrestrische Planeten bis etwa zur Marsbahn verfügen. Damit sind auch erdähnliche Planeten in lebensfreundlicher Umgebung möglich. Außerdem kann es ein weites, gemeinsames Planetensystems jenseits einer Entfernung von etwa 15 bis 20 Milliarden Kilometern geben, wobei diese Planeten um beide Sterne gemeinsam kreisen würden.

Will man sich jetzt die Bahn, die Alpha Centauri B am Himmel eines Planeten von Alpha Centauri A beschreibt (oder umgekehrt, was aufs selbe hinausläuft) einmal darstellen, so benötigt man von den Bahnelementen die Inklination i und die Knotenlänge W. Beide Daten lassen sich aus der Tabelle 1 ablesen.

Was beobachtet man nun? Alpha Centauri besitzt eine Ekliptik, die - und das wurde schon vermutet - praktisch rechtwinklig zur heimischen steht. Ein Beobachter auf einem Planeten von Alpha Centauri A sieht in rund 80 Jahren Alpha Centauri B als sehr hellen, schattenwerfender Stern über diesen Pfad wandern. Der "Tierkreis" von Alpha Centauri umfasst dabei die folgenden Sternbilder: Pegasus, Fische, Eridanus, Taube, Achterschiff, Segel, Luftpumpe, Wasserschlange, Rabe, Jungfrau, Schlange, Herkules, Drache, Schwan und Eidechse. Der Zodiak von Alpha umfasst also 15 Tierkreissternbilder! Die Sterne Deneb (a Cyg), Scheat (b Peg), Spica (a Vir) und Canopus (a Car) liegen dabei auf bzw. sehr nahe bei dieser Ekliptik und werden also einmal in 80 Jahren von Alpha Centauri B passiert, wobei der Umlaufsinn in den Karten von rechts nach links ist, also genau wie im Sonnensystem gegen den Uhrzeigersinn, wenn man von "oben" (Norden) aus auf das System schaut. Umgekehrt würde ein Beobachter auf einem Planeten von Alpha Centauri B die Sonne Alpha A über den Himmel wandern sehen, und zwar um 180 Grad versetzt. Sonst würde sich nichts ändern.

Der Sternhimmel von Alpha Centauri ist an sich natürlich auch interessant. Auffällig ist, dass der Stern Sirius praktisch direkt neben der Beteigeuze steht und mit dieser einen prachtvollen optischen Doppelstern formt. Das kommt natürlich durch die veränderte Beobachtungsposition zustande, da sich der Betrachter ja relativ zur Sonne um etwa 4,39 Lichtjahre bewegt hat, wenn er von Alpha aus den Weltraum betrachtet. Auch der Procyon, der von Alpha Centauri aus in den Zwillingen steht, scheint deplatziert. Natürlich wirkt sich diese Perspektive-Änderung besonders bei sonnennahen Sternen aus, und so verwundert es nicht, dass das Sternbild Kleiner Hund praktisch nicht mehr existiert, der Große Hund schwer erkennbar wird und die Konstellationen Adler und Leier ebenfalls stark verformt erscheinen. Allgemein bewirkt eine Veränderung der Beobachtungsposition im All, dass sich die Sterne scheinbar auf den Punkt am Himmel zubewegen, von dem man kommt. Gewissermaßen genau entgegengesetzt zu den Koordinaten von Alpha Centauri am irdischen Himmel findet sich außerdem die Sonne, die einen 039 hellen, zusätzlichen Stern am östlichen Rand der Cassiopeia bildet. Von den solaren Planeten ist über die gewaltige Distanz von 4,39 Lichtjahren natürlich nicht nur mit bloßem Auge nichts mehr zu erkennen.

Der nächste Nachbar im Raum ist natürlich der rote Zwergstern Proxima und findet sich, von Alpha Centauri, aus betrachtet vor den Sternen der Hyaden. Da der schwache Stern trotz seiner Nähe nur die fünfte Größe erreicht, ist er auf den ersten Blick kaum auszumachen. Man muss ihn zwischen den Hyadensternen praktisch suchen! Proxima liegt nicht auf der System-Ekliptik von Alpha Centauri A und B; damit ist das Dreifachsystem nicht komplanar. Die Berechnung der Position Proximas hängt empfindlich von der Wahl der korrekten Distanz ab. Proximas Bewegung im Raum ist zwar bekannt, aber nicht genau genug; um sagen zu können, ob sich der rote Zwergstern wirklich um Alpha herumbewegt oder nur eine Zufallsbegegnung absolviert. Verglichen mit der Sonne sind die beide Sterne A und B übrigens recht ähnlich. Alpha Centauri A besitzt dieselbe Spektralklasse wie die Sonne, nämlich G2V, ist aber mit etwa sechs Milliarden Jahren alter schon deutlich weiter entwickelt und deswegen heller als ein Stern vom Alter der Sonne. Alpha Centauri B ist ein oranger Stern der Klasse K2V; ansonsten gilt natürlich das gleiche (Abbildung 4 und Tabelle 2). Proxima hingegen ist leuchtschwach und könnte Planeten nur in extrem geringer Distanz ausreichend erwärmen. Ein nach irdischen Maßstäben bewohnbarer Planet müsste Proxima in einer so geringen Entfernung umkreisen, dass die Gezeitenkräfte den Planeten rasch in eine gebundene Rotation einbremsen würden. Damit besäße der Planet dann eine ständige Tag- und Nachtseite. Außerdem wäre er den zum Teil heftigen Flare-Ausbrüchen dieses Sterns ausgesetzt, die über vergleichbare Aktivitäten der Sonne weit hinausgehen (das erklärt das kleine e in der Spektralklasse M5Ve: Emissionslinien durch Flare-Aktivität)

Gäbe es im Alpha-Centauri-System einen erdähnlichen Planeten, etwa einen, der um Alpha A kreist, so würde ein Bewohner zwei Sonnen am Himmel sehen. Die Primärsonne wäre Alpha A, und sie wäre von der unseren kaum zu unterscheiden. Alpha B hingegen erschiene winzig - immerhin ist sie durchschnittlich weiter entfernt als der Saturn von der Erde -, aber immer noch um ein Vielfaches heller als der Vollmond auf der Erde. Innerhalb von einem Alpha-Jahr, in dem der Planet um die Primärsonne kreist, wären mal beide Sonnen am Taghimmel und mal am Tag- und Nachthimmel zu sehen, je nach gemeinsamer Konstellation (Abbildung 5).