Wenn die Venus die Umlaufbahn heutiger Erdsatelliten erreicht hat, kann nichts mehr ihre Kollision mit der Erde aufhalten. Beide Planeten würden zu einer rotglühenden Masse aus Magma verschmelzen und einander dabei vernichten.

Dieses Untergangsszenario könnte in drei Milliarden Jahren tatsächlich wahr werden. Denn die Bahnen der inneren Planeten des Sonnensystems sind keineswegs stabil. Die bisher aufwändigsten Simulationen der Planetenbewegungen, die der Astronom Jacques Laskar jetzt mit dem neuen Supercomputer JADE am Pariser Observatorium durchgeführt und im Fachmagazin „Nature“ veröffentlicht hat, lassen jedenfalls Schlimmes ahnen.

Erstmals hat Laskar die Bahnkorrekturen der Planeten unter Berücksichtigung der Allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins berechnet. Diese Theorie besagt, dass Masse und Impuls eines Körpers zu einer Krümmung des Raumes (und der Zeit) führen. Daraus ergibt sich eine chaotische Anziehungskraft der Planeten, die ihre Bahnen so stark stören kann, dass sie instabil werden. Die Planeten können dann von ihrer ursprünglichen Umlaufbahn um die Sonne in eine andere wechseln.

Wohin das führt, lässt sich nur dann exakt berechnen, wenn man die Ausgangspositionen der Planeten punktgenau kennt. Doch das ist nicht der Fall. Vielmehr schwanken sie um einige Meter. Diese Ungenauigkeiten verdoppeln sich alle fünf Millionen Jahre. Eine zuverlässige Vorhersage der Planetenpositionen über Milliarden Jahre scheint deshalb aussichtslos. Laskar hat das Problem dadurch gelöst, dass er die Bahnen speziell der inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars für 2501 verschiedene Anfangsbedingungen simuliert hat (die Bahnen der äußeren Riesenplaneten werden sich auch in Billionen Jahren kaum verändern). So erhielt er einen Überblick, wie sich unser Sonnensystem in ferner Zukunft entwickeln könnte.

Als er die große Halbachse der elliptischen Bahn des innersten Planeten Merkur (= die Hälfte seines größten Ellipsendurchmessers) in Schritten von unter einem Millimeter um den auf einige Meter genau bekannten Wert veränderte und dann das Schicksal der 2501 Versionen des aktuellen Sonnensystems entwickelte, ergab sich in immerhin zwanzig Versionen eine „Resonanz“ mit dem Riesenplaneten Jupiter.

Dabei unterliegt Merkur der vollen Anziehungskraft des Jupiter, die seine Bahn um die Sonne in die Länge zieht. Und zwar so weit, dass Merkur schließlich über die Venusbahn hinausreicht. Die veränderte Bahn des Merkur könnte in einer Kettenreaktion alle anderen inneren Planeten sukzessive vom Kurs abbringen. In 49 daraus folgenden Rechenversionen würde unsere Erde eines Tages mit dem Mars zusammenstoßen, in 18 Versionen mit der Venus.

„Ellbogentechnik“ der Planeten

„Ursprünglich gab es im Sonnensystem viel mehr Planeten als heute“, sagt Erich Meyer, Kleinplanetenforscher vom Linzer Astronomischen Verein. Doch sie setzten ihre Gravitation wie „Ellbogen“ ein, mit denen sie sich gegenseitig aus dem Weg zu schubsen versuchten. Das führte dazu, dass nur noch jene Planeten übrig blieben, die sich weit genug aus dem Weg gingen, während die anderen entweder in die Sonne oder aus dem Sonnensystem hinaus katapultiert wurden.

Ähnliche Berechnungen wie Laskar stellt auch die „Astro Dynamics Group“ um Rudolf Dvorak an der Universität Wien an. „Unsere Simulationen reichen bis 500 Millionen Jahre in die Zukunft“, berichtet Dvorak. Im Zusammenspiel aller Planeten könnten sich Bahnstörungen aufsummieren, doch lassen die Berechnungen den Schluss zu, dass diese zumindest in den nächsten 500 Millionen Jahren vernachlässigbar sein werden.

Grundproblem der Berechnungen sei die Unsicherheit der Bahndaten. Speziell bei Asteroiden und Kometen komme dabei der „Billard-Effekt“ ins Spiel: „Wenn Sie die Kugel über fünf Banden spielen, wird ihr Verlauf chaotisch“, sagt Dvorak. Bei jedem Aufprall wird der Winkel verdoppelt. Derselbe Mechanismus ist am Werk, wenn Asteroiden von der Gravitation eines Planeten erfasst werden. Dann wird ihre Bahn leicht geändert; weshalb sich kaum schätzen lässt, welche Position sie künftig einnehmen.