Objekt des Monats
Juli 2016
Neues von Pluto

 
 

In diesem Monat steht der Zwergplanet Pluto in Opposition zur Sonne. Der weit entfernte Pluto hat eine Helligkeit von nur 14,1 mag und es ist mindestens ein Teleskop mit 25 bis 30 cm Öffnung erforderlich, um den Zwergplaneten als Lichtpunkt zu erkennen. Erschwerend kommt seine Position tief im Süden hinzu, Pluto steht im Sternbild Schütze.  

 
 

Pluto’s diesjährige Opposition am 9. Juli nehmen wir zum Anlass, um uns Ergebnisse der Raumsonde New Horizons zu betrachten.
Am 14. Juli 2015 durchquerte die US-amerikanische Raumsonde New Horizons das System des Zwergplaneten Pluto. Neben Pluto wurden auch dessen Monde untersucht. Der kleinste Abstand zu Pluto betrug dabei nur 12 470 km. Allerdings war die Zeit, in der die Sonde Pluto nahe genug für detailreiche Bilder und genaue Messungen war, nur etwa drei Stunden.   

 
  Die bisher besten Bilder von Pluto stammen vom Weltraumteleskop Hubble  
 
 
  2005 2010 Computerverarbeitung
 
 
Ein erster Bild der Raumsonde New Horizons 2015  
 
  Vorläufige Namen von Oberflächenformationen
Durch den Vorbeiflug von New Horizons konnte von Plutos Oberfläche die Nordhalbkugel und die südliche Äquatorialzone abgelichtet werden; über den Rest herrschte die jahreszeitliche Polarnacht. Die detailreichsten Aufnahmen wurden von den Bereichen gewonnen, die inmitten der vom Mond Charon ständig abgewandten Seite um den 180. Längengrad liegen. Dort fällt eine helle, näherungsweise herzförmige, homogen erscheinende Region auf. Sie liegt zum flächenmäßig größeren Anteil nördlich des Äquators und hat bis auf Weiteres nach dem Entdecker des Plutos, Clyde Tombaugh, den Namen Tombaugh Regio erhalten.
 
 

Die Detailbilder enthüllten, dass sich eine dicke Eisschicht in der hellsten Region befinden muß. Sie wurde nach dem Entdecker von Pluto Tombaugh benannt. An ihrem Rand ragen steile Berge mit einer Höhe von bis zu 3500 Metern empor. Der höchste erhielt den Namen Norgay.
Der Planet muß bis in die jüngste Zeit geologisch aktiv gewesen sein.“ Auf eine solche Aktivität weisen auch die zahlreichen Brüche und Verwerfungen auf Pluto hin, die weite Teile seiner Oberfläche durchziehen. Hier wurde die Kruste durch Vorgänge im Inneren des Zwergplaneten gedehnt, bis sie schließlich einriss und
teilweise absank. Dabei bildeten sich ausgeprägte Grabenbrüche.“
Die Berge bestehen vermutlich aus Wassereis. Bei einer Zusammensetzung aus einer anderen Eisart wäre das Material, trotz seiner mittleren Temperatur von -230 Grad Celsius, zu weich, um daraus Berge solcher Höhe und Steilheit zu formen.

 
 
 
  Wright Mons, 160km breit 4000m hoch Piccard Mons
 
 

Südlich der Tombaugh Regio gibt es zwei kraterähnliche Einsenkungen mit je 50 Kilometer Durchmesser, die nicht durch einen Einschlag entstanden sind. Es könnte sich daher um vulkanische Calderen, also Einsturzkrater handeln.
„Die Chefwissenschaftler der Mission New Horizons vermuten, dass diese Vulkane eine Mischung aus flüssigem Wasser und Eis zusammen mit Beimischungen von Stickstoff, Ammoniak und Methan förderten. Diese Mischung muss man sich wie einen Brei vorstellen, ähnlich wie sulzigen Schnee bei Tauwetter.“
Die auf Pluto ebenfalls vorhandenen Einschlagskrater weisen unterschiedliche Alter auf, denn sie befinden sich in unterschiedlichen Erhaltungszuständen. „Manche von ihnen sind offenbar sehr jung und zeigen ihre gut erhaltenen Formen, während andere vermutlich Einflüssen aus dem Inneren des Zwergplaneten unterlagen, die ihre Formen veränderten.“

 
 
 

„Ein kürzlich von der NASA freigegebenes Bild zeigt eine Region der Pluto-Oberfläche, in der sich sechs Verwerfungen kreuzen. Dies ist ein Hinweis darauf, dass wärmeres Material aus tieferen Zonen unterhalb der aus Wassereis bestehenden Kruste aufstieg. Als dieser so genannte Diapir von unten an
die weitgehend starre Eiskruste stieß, wölbte er sie zunächst auf. Schließlich wurde die Kruste so weit überdehnt, dass sie einriss und Fragmente entlang der Verwerfungen absanken.

Diese Strukturen erinnern an irdische Senkungsgräben wie den Oberrheintalgraben oder an das Rift Valley im östlichen Afrika, die ebenfalls durch Dehnung entstanden.
Durch das Aufreißen der Kruste wurde Material freigelegt, das in der Falschfarbendarstellung dieses Bilds rötlich erscheint. Offenbar ist die Kruste von Pluto in mehreren Schichten aufgebaut, die sich in ihrer Zusammensetzung
unterscheiden – ein Hinweis auf eine komplexe geologische Geschichte des Zwergplaneten. Dieser ist weit davon entfernt, ein toter, inaktiver Eisball zu sein, der sich seit seiner Entstehung vor rund 4,5 Milliarden Jahren kaum veränderte.“
Aus Sterne und Weltraum 2016/6 Seite 14.

 
 

Die Atmosphäre von Pluto ist ausgesprochen dünn. Sie besteht überwiegend aus Stickstoff mit einem Druck von zehn Mikrobar.

 
 

Die Monde des Pluto

 
   
  Größenverhältnis der Abstände im Pluto System mit Baryzentrum, d.h. dem gemeinsamen Schwerpunkt des Systems.  
 

Charon und die Kleinmonde Styx, Nix, Hydra, Kerberos und: Auf Charon zeigten sich große Brüche, zahlreiche Einschlagskrater und eine dunkle Polkappe.
Nix ist ein eiförmiger Himmelskörper, mit Abmessungen von 42 mal 36 Kilometern. Auf ihm ist ein rötlicher Fleck zu erkennen.  
Die anderen Monde sind eher hellweiß.
Die vier Kleinmonde rotieren um ihre Achsen unabhängig von ihrer jeweiligen Umlaufdauer um Pluto, also nicht gebunden wie der Erdmond. Das ist auf Grund ihrer geringen Massen ungewöhnlich.

 
 

„Außerdem stehen ihre Rotationsachsen nicht senkrecht auf der Bahnebene.
Besonders krass ist die Neigung bei Nix, deren Rotationsachse um 132 Grad gegen die Umlaufebene geneigt ist. Somit rotiert sie rückläufig um Pluto.“

 
  Bilder von zwei Monden, die Entfernung zu den anderen Monden war zu groß, um detailreiche Bilder zu erhalten.  
 
   
 
 
Mond Durchmesser große Halbachse Umlaufzeit Umdrehungen pro Umlauf
Charon 1 200 km 19 570 km 6,39 Tage 1
Hydra 55 x 40 km 64 800 km 38,2 Tage 89
Nix 42 x 36 km 48 700 km 24,9 Tage 14
Kerberos 13 x 08 km 59 000 km 32,1 Tage 6
Styx 07 x 05 km 42 000 km 20,2 Tage 6
 
 

„Das Rotationsverhalten der Monde ändert sich zudem über längere Zeiträume hinweg. Dies geht aus vorherigen Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble hervor. Sie zeigen, dass sich die Rotationsdauer von Nix im Zeitraum von 2012 bis 2014 um etwa zehn Prozent verkürzt hat.
Die Forscher gehen davon aus, dass für dieses ungewöhnliche Verhalten das inhomogene kombinierte Schwerefeld von Pluto und Charon verantwortlich ist“
Charon ist der einzige Mond Plutos, der gebunden rotiert.

Die Kleinmonde von Pluto in Bewegung: http://goo.gl/0KnLNl
Bericht über das Pluto und der Raumsonde New Horizons
http://www.sterne-und-weltraum.de/astroviews14

 
 

Weitere Ergebnisse sind noch abzuwarten, da die Sonde New Horizons noch immer Bild zur Erde funkt.  

 
  aus
Sterne und Weltraum 2015 / 9 S 26 und
Sterne und Weltraum 2016 / 1 S 20