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Pluto und Charon nach New Horizons

Abb. 1: Globale Ansicht der Nordhemisphäre Plutos mit einem hellen, herzförmigen Gebiet und den dunklen Gebieten in der Äquatorregion. Sie entstand am 14. Juli 2015 und ist aus vier Bildern der Telekamera LORRI und der Farbinformation von Ralph zusammengesetzt. [NASA/JHUAPL/SwRI]

Abb. 2: Globale Ansicht von Charon, aufgenommen am 14. Juli 2015 kurz vor dem Erreichen des geringsten Abstands von New Horizons‘ Multispektralkamera MVIC; die farblichen Unterschiede (hier verstärkt) auf Charons Oberfläche sind geringer als auf Pluto. [NASA/JHUAPL/SwRI]

Die 2006 gestartete Raumsonde New Horizons hat vor über einem Jahr, am 14. Juli 2015, in einer Entfernung von nur 12500 km bzw. 28800 km den Zwergplaneten Pluto (2374 km Durchmesser) und seinen größten Mond Charon (1214 km Durchmesser) passiert. Nun befindet sie sich auf dem Weg in den Kuiper-Gürtel, wo sie, wenn alles planmäßig verläuft, am 1. Januar 2019 in nur 3000 km oder 10000 km Entfernung an dem Kuiper Belt Objekt (KBO) „2014 MU69“ vorbeifliegen soll. Da die Übertragungsrate wegen der großen Entfernung zwischen Sonde und Erde gering ist, wurden bzw. werden die Daten zunächst an Bord gespeichert und dann nach und nach entsprechend ihrer Relevanz übertragen. Am Jahrestag des Vorbeifluges waren 80% übertragen; im Oktober dieses Jahres ist die Übertragung abgeschlossen. New Horizons lieferte Daten und Bilder aus dem Pluto-System, die die Wissenschaftler nicht erwartet hatten. Nach Meinung von Alan Stern vom Southwest Research Institute, Boulder, Colorado, dem Principal Investigator von New Horizons, sind dies die Top Ten der Entdeckungen:

1. Die Komplexität von Pluto und seinen Satelliten

In den Aufnahmen von Plutos Oberfläche zeigen sich drei unterschiedliche Terrains: Entlang des Äquators erstrecken sich ein helles, herzförmiges Gebiet (Tombaugh Regio) und eine dunkle Region, deren Form an einen Wal erinnert (Cthulhu Regio). Die übrige nördliche Hemisphäre weist Tönungen dazwischen auf. Ein Teil der Oberfläche ist von Kratern gesprenkelt und damit sehr alt, ein anderer wie z.B. der hellere Teil des Herzes weist wenige Krater auf und ist offenbar wesentlich jünger. Es zeichnet sich ab, dass Pluto eine lange und komplexe geologische Geschichte hinter sich hat. Einige Krater sind teilweise zerstört, was auf Erosion hinweisen könnte, und es gibt Anzeichen für Grabenbrüche. Aufnahmen der Oberfläche in verschiedenen Farben lassen verschiedene Oberflächenzusammensetzungen erkennen: So besteht der hellere Teil des Herzes aus einem anderen Material als der dunklere. Auch Charon weist sehr verschiedene Oberflächenzusammensetzungen auf. Erstaunlich ist, dass man wenige Krater auf Charon findet, dafür Hinweise auf Grabenbrüche und einen 7-9 km tiefen Canyon.

2. Die Aktivität auf der Oberfläche und das geringe Alter einiger Oberflächenbereiche

Detailaufnahmen von Plutos Äquatorregion nahe dem Herz zeigen 3500 m hohe Berge (Norgay Montes), die nicht älter als 100 Millionen Jahre sein sollen und nahelegen, dass die Region noch immer geologisch aktiv ist. Da Plutos Inneres nicht durch Gezeitenkräfte wie z.B. bei den großen Jupitermonden aufgeheizt werden kann, müssen andere Vorgänge dafür verantwortlich sein. Gut hundert Kilometer nordwestlich, an der Grenze zum dunklen Gebiet, existiert eine zweite Bergregion (Hillary Montes), deren Gipfel allerdings nur Höhen von 1000–1500 m erreichen. Nördlich der Norgay Montes befindet sich die kraterlose Ebene Sputnik Planum, die ebenfalls nicht älter als 100 Millionen Jahre sein kann. Computer-Simulationen legen nahe, dass die Oberfläche von Sputnik Planum von wogenden Eisplatten aus gefrorenem Stickstoff bedeckt ist, die durch einen Konvektionsprozess bewegt werden. Die Größe dieser Konvektionszellen beträgt im Mittel rund 30 km.

 

Titelbild Ausgabe 4/2016

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