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Neueste Erkenntnisse über Pluto

Aufnahme des Hubble Space Teleskops von Pluto und seinen drei Monden (Quelle: NASA / ESA / H.Weaver / A.Stern / HST Pluto Companion Search Team). Nix und Hydra wurden 2005 von HST entdeckt. Dei beiden kleinen Monde sind etwa 5000 mal lichtschwächer als Pluto selbst und etwa 2-3 mal weiter von Pluto entfernt als sein primärer Mond, Charon, der 1978 entdeckt wurde.
Eine der neueren Aufnahmen des HST aus den Jahren 2002 und 2003 zeigen erstmals Strukturen auf Pluto.

Vergleicht man aktuelle Daten mit den älteren, auf den im Jahr 1994 vom Hubble Space Telescope aufgenommen Bildern, so zeigt sich, dass Pluto zum jetzigen Zeitpunkt sehr viel röter erscheint als damals. Außerdem sind eindeutige Veränderungen auf dessen Oberfläche erkennbar. Das Gebiet um den Nordpol erscheint jetzt heller, während die Gegend im Bereich des Südpols sich verdunkelt hat. Einige der im Jahr 1994 beobachteten dunklen Gebiete haben ihre Position beziehungsweise ihre Form und Ausdehnung verändert, während andere Stellen der Oberfläche keine signifikanten Veränderungen erkennen lassen. Im gleichen Zeitraum aufgenommene Bilder von Plutos größten Mond Charon lassen diese Veränderungen nicht erkennen. Die Wissenschaftler führen dies auf die starken jahreszeitlich Effekte zurück, denen Pluto unterliegt und die gerade zum jetzigen Zeitpunkt einen starken Wandel von Oberfläche und Atmosphäre nach sich ziehen. Eine aktuelle Veröffentlichung von Greaves et.al. beschreibt das relativ plötzliche Auftreten von Kohlenmonoxid in Plutos Atmosphäre, das im Jahre 1989 noch nicht nachgewiesen werden konnte. Außerdem findet sich das Gas in einer Entfernung von 3000 km von der Oberfläche, also auf mehr als ein Viertel des Weges zu Charon. Die Autoren spekulieren, dass es sich um eine punktuelle Quelle von ausströmendem CO handelt, möglicherweise hervorgerufen durch wärmebedingte Veränderungen auf der Oberfläche des Zwergplaneten.

Hierbei spielt nicht nur die extreme Achsenneigung von 122 Grad gegen die Bahnebene eine Rolle, sondern auch die stark elliptische Umlaufbahn Plutos, welche im Lauf eines Plutojahres für sehr unterschiedliche Temperaturen auf dessen Oberfläche sorgt. An seinem sonnennächsten Punkt der Umlaufbahn um die Sonne, dem Perihel, ist Pluto 29,7 AE von der Sonne entfernt. Am sonnenfernsten Punkt, dem Aphel beträgt diese Distanz dagegen 49,3 Astronomische Einheiten. Zum Zeitpunkt der Aufnahmen befand sich Pluto mit einer Entfernung von 30,6 Astronomischen Einheiten noch immer in relativ großer Nähe zur Sonne. Der Nordpol ist dabei in Richtung auf die Sonne geneigt. Der Zwergplanet mit seiner Sonnenumlaufzeit von 248 Jahren hat seit seiner Entdeckung im Jahre 1930 gerade einmal ein Drittel seines Sonnenumlaufs zurückgelegt. Momentan entfernt er sich auf seiner Bahn wieder von der Sonne, was irgendwann zum Ausfrieren seiner Atmosphäre führen wird.

In den Monaten vor und nach dem 14. Juli 2015 werden wir dann hoffentlich auch erfahren, wie die Oberflächen von Pluto und seinen drei bisher bekannten Monden Charon, Nix und Hydra im Detail beschaffen sind. An diesem Tag wird sich das von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumschiff New Horizons dem Pluto bis auf etwa 10.000 Kilometer nähern und ihn dabei mit insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumenten ausgiebig untersuchen. New Horizons wurde am 19. Januar 2006 gestartet und hat gegenwärtig etwa die Hälfte der Strecke zu Pluto zurückgelegt .

Zwischen dem 28. Juni 2011 und dem 3. Juli 2011 wurde bei Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble ein neuer vierter Mond des Pluto entdeckt. Der neue Trabant, P4 genannt, hat einen Durchmesser zwischen 13 und 34 km und umkreist Pluto in einer Entfernung von etwa 59.000 km zwischen den Umlaufbahnen von Nix und Hydra. Er benötigt etwa 31 Tage für einen Umlauf:
 
Foto des Weltraumteleskops aufgenommen mit 6 Tagen Unterschied. Man sieht den Fortschritt der Monde auf ihrer Bahn um Pluto, darunter P4 mit seiner Bahn zwischen Nix und Hydra. P4 ist äußerst lichtschwach. Er konnte erst auf die Fotoplatte gebannt werden, als die alles überstrahlende Helligkeit von Pluto und seinem größten Mond Charon entsprechend abgeblendet worden war.

Am 11. Juli 2012 wurde die Entdeckung eines weiteren, des fünften Plutomondes bekannt gegeben, plutoidenpages.eu berichtete. Diese war das Ergebnis einer mit dem Weltraumteleskop Hubble durchgeführten Meßkampagne zwischen Ende Juni und Anfang Juli 2012. Der vorläufig nur mit P5 bezeichnete neue Mond hat etwa 10-25 km Durchmesser und ist von unregelmäßiger Form. Sein Orbit liegt mit 92000 km Abstand von Pluto innerhalb der Bahn des dritten Mondes Nix, der auch erst 2005 entdeckt worden ist. Seine Bahnebene liegt in der Ebene der anderen Monde, d.h. dürfte ähnlichen Ursprungs wie diese sein.

Entdeckerfoto des Mondes P5
Hubble-Nachweisfoto des fünften Plutomondes "P5" (Credit: NASA, ESA, and M. Showalter (SETI Institute)

Die beiden 2011 und 2012 entdeckten kleinen Monde P4 und P5 wurden Anfang Juli 2013 von der IAU offiziell benannt. Sie heissen Kerberos und Styx (plutoidenpages.eu berichtete). Siehe auch hier weitere Details über die Monde des Pluto.
 
Zeitrafferfilm des Vorbeifluges von New Horizons an Pluto am 14. Juli 2015