Pluto überrascht die Astronomen

Berge, Schluchten, Krater, weite Eisflächen und etwas wie ein Gletscher: Was die amerikanische Sonde «New Horizons» auf dem Zwergplaneten erspäht hat, raubt Forschern den Atem – und wirft viele Fragen auf.

Ein Bild von der Oberfläche von Pluto, das aus mehreren Fotos entstand und digital verstärkt wurde.

Bildlegende: Pluto im Visier: Dieses Bild von «New Horizons» kombiniert mehrere Aufnahmen. Die Farben des Zwergplaneten wurden digital verstärkt. Nasa/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Der Zwergplanet Pluto ist nicht nur vielfältiger strukturiert als angenommen, sondern zeigt auch unerwartete geologische Aktivität. Das berichten die «New Horizons»-Forscher um Alan Stern vom Southwest Research Institute im US-Bundesstaat Colorado in einer ersten Zusammenfassung im Fachmagazin «Science».

Die Sonde «New Horizons» im Kennedy Space Center in Cape Canaveral im November 2005.

Bildlegende: Erfolgreiche Mission: Die Sonde «New Horizons» im Kennedy Space Center in Cape Canaveral im November 2005. Reuters

Durchmesser:

Die Sonde hat ihn erstmals genau bestimmt. Pluto misst demnach 2374 Kilometer. Eine Abplattung wie etwa bei der Erde durch die Eigenrotation konnte die Raumsonde nicht feststellen – der Zwergplanet ist also wirklich kugelrund.

Oberfläche:

Sie ist von Eis bestimmt. «New Horizons» hat jedoch Berge fotografiert, die sich bis in 3000 Meter Höhe recken. Doch das Stickstoff-, Kohlenmonoxid- und Methan-Eis, das bereits vor dem Besuch der Raumsonde auf dem Zwergplaneten nachgewiesen wurde, ist für derart hohe Berge viel zu weich.

Deshalb nehmen die Forscher an, dass diese Eissorten vielerorts nur eine relativ dünne Schicht auf der Oberfläche bilden – und dass sich darunter das deutlich härtere Wassereis zu Bergen türmt. Plutos Gebirge, die es durchaus etwa mit den Rocky Mountains in Nordamerika aufnehmen können, bestehen also aus gefrorenem Wasser.

Aufnahme von Plutos Oberfläche nahe am Äquator mit Bergen und Schluchten.

Bildlegende: Nahe an Plutos Äquator: Schluchten und Berge über 3000 Meter Höhe. Reuters

Einschlagkrater:

Überraschenderweise gibt es auf Pluto relativ wenig Krater – jedenfalls gemessen am kosmischen Bombardement, das in der Heimat des Eiszwergs, dem Kuipergürtel, zu erwarten ist. Die Krater müssen durch aktive geologischen Prozesse verschwunden sein, folgern die Astronomen.

Das bedeutet, dass etwa die völlig kraterlose Eisebene Sputnik Planum nur etwa 100‘000 Jahre alt sein kann – das ist sehr jung, gemessen am Alter des Sonnensystems von 4,5 Milliarden Jahren. Unklar ist, welche Energiequelle die geologische Aktivität antreibt.

Gletscher:

In der Eisebene «Sputnik Planum» erspähte die Raumsonde Hinweise auf eine Art von Gletscher. Das Eis scheint dort in Bewegung gewesen zu sein oder immer noch zu fliessen. Aufnahmen zeigen, wie die Eisschichten Hindernisse umflossen haben.

Farben:

Verblüfft hat die Forscher auch die Vielfalt der Farben des Eiszwergs. Neben nahezu komplett weissen Eisebenen gibt es auf Pluto rötliche und leicht bläuliche Landschaften. Die Rottöne stammen vermutlich von Kohlenstoffverbindungen namens Tholinen, die sich mit Hilfe ultravioletter Strahlung oder durch den Beschuss mit schnellen kosmischen Teilchen aus dem Stickstoff-Methan-Mix auf Pluto bilden.

Atmosphäre:

Sie ist dünner als erwartet. Der Luftdruck am Boden beträgt etwa 10 Millionstel Bar; das ist nur ein Hunderttausendstel des irdischen Luftdrucks. Unklar ist, ob die Atmosphäre sich erst kürzlich ausgedünnt hat. «New Horizons» fotografierte Dunstschleier, deren Herkunft noch nicht geklärt ist.

Der Mond Charon auf einem farblich überzeichneten Bild, um die Strukturen auf der Oberfläche zu betonen.

Bildlegende: Gut halb so gross wie Pluto: Der Mond Charon auf einem farblich überzeichneten Bild, um die Strukturen auf der Oberfläche zu betonen. Nasa/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Mond Charon:

Der innerste der fünf Pluto-Monde mit einem mittleren Durchmesser von 1212 Kilometern bietet ebenfalls erstaunlich abwechslungsreiche Landschaften. Unter anderem hat er ein kilometertiefes Canyon-System, das mindestens vier Mal so lang ist wie der Grand Canyon auf der Erde. Die Canyons ziehen sich quer über Charons Oberfläche.

Manche Forscher spekulieren, dass auf dem Mond womöglich vor langer Zeit ein unterirdischer Ozean gefroren ist und dabei durch die Änderung des Volumens die komplette Kruste aufgesprengt hat. Charon scheint ähnlich geologisch aktiv wie Pluto; auch bei ihm ist die Energiequelle dieser Aktivität unklar.

Das Thema im Radio

Mehr über die Auswertungen der Pluto-Mission hören Sie am Samstag, 17.10., ab 12:40 Uhr im «Wissenschaftsmagazin» auf Radio SRF 2 Kultur.

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