Pluto

Steckbrief Pluto

Entfernung zur Sonne: km
Durchmesser: 2.374 km
Tageslänge: 6d 9h 17min
Umlaufzeit: 247,7 Jahre
Temperatur: -240℃ bis -218℃
Art: Zwerg-Planet (Gestein)
Position: 9 (ehemals)
Radius: 1.187 km

Pluto

Außerhalb der anderen Planetenbahnen befindet sich der Zwergplanet Pluto. Er wurde nach dem römischen Gott der Unterwelt benannt. Gefunden wurde der kleine Himmelskörper im Jahr 1930 nach einer langen Suche.

Er ist so weit von der Sonne entfernt, dass er ca. 248 Erdenjahre für einen Umlauf benötigt. Seine Bahn ist im Gegensatz zu anderen Planeten recht stark geneigt und deutlich elliptisch. Dabei kreuzt er für 20 Jahre lang die Bahn des Neptun. In dieser Zeit ist er näher an der Sonne als der kalte Gasriese.

Bis zum Jahr 2006 galt er als neunter Planet unseres Sonnensystems. Heute ist er der größte bekannte Zwergplanet. Er ist auch das am längsten bekannte Objekt des Kuipergürtels, einem Ring aus tausenden verschiedenen Objekten jenseits der Bahn des Neptun.

Hat der Pluto Monde?

Trotz seiner geringen Größe hat man bisher fünf Monde entdeckt.

Lange Zeit wusste man nur von Charon, Plutos mit Abstand größtem Mond. Er ist ungefähr halb so groß wie Pluto. Passend zum damaligen Planeten wurde er nach dem Fährmann benannt, der in der Griechischen Mythologie die Gestorbenen über den Fluss Styx in die Unterwelt bringt. Der Mond ist so groß, dass man das System Pluto-Charon als Doppelplaneten auffassen kann. Der Schwerpunkt, um den die beiden rotieren, liegt außerhalb von Pluto. Beim System Erde-Mond liegt dieser Punkt zum Vergleich im Erdmandel, 1700 km unter der Oberfläche.

Mittlerweile weiß man von vier weiteren Monden. Diese heißen Nix, Hydra, Kerberos und Styx. Es sind allesamt recht kleine Asteroiden.

2015 passierte die erste Raumsonde den Himmelskörper in 12500 km Entfernung und nahm die ersten Bilder des Zwergplaneten aus direkter Nähe auf.

Beschaffenheit des Pluto

Dank New Horizons weiß man inzwischen, wie Plutos Oberfläche aussieht. Vorher wurde der Zwergplanet für eine seit Ewigkeiten beständige Eiswelt gehalten.

Auf den Bildern sind hellere Eisflächen und auch sehr dunkle Zonen zu sehen. Damit werden gemessene Schwankungen in der Helligkeit von Pluto erklärt. Die Verteilung der Gebiete könnte durch Plutos Rotation und der Gezeitenkräfte seines Mondes Charon erklärt werden. Jedoch herrscht hierbei keine Sicherheit.

Vielleicht werden Teile des Zwergplaneten noch aktiv geologisch geformt. Dadurch können komplett kraterfreie Zonen entstehen. Das ist eine Erklärung, warum Pluto so wenige Krater besitzt.

Im Gegensatz dazu stehen Vorgänge in der Atmosphäre. Stickstoffeis kann in das Sputnik Planum fließen. Das ist ein Teil der größten, hellen Ebene auf dem Zwergplaneten. Dort könnte es wieder verdampfen und zurück in die Ebene fließen. Dieses Fließen bewirkt eine Erosion des Bodens. Er verändert sich durch flüssiges Stickstoffeis. Damit werden Krater mit der Zeit immer schlechter sichtbar.

Eis wird auf dem Himmelskörper also immer wieder neu gebildet. Damit ist Pluto keineswegs eine erstarrte Eiswelt, wie es lange Zeit angenommen wurde.

Auf Bildern sieht man sogar, dass einige Krater gut erhalten sind, während andere verschwinden zu scheinen. Das legt nahe, dass sich Plutos Äußeres mit der Zeit verändert hat. Es ist unwahrscheinlich, dass er aufgrund seiner geringen Größe von Einschlägen verschont blieb. Immerhin weiß man mittlerweile, dass er im Kuiperring liegt und andere Objekte aus dem Ring anzieht.

Auch Berge gibt es auf dem Ex-Planeten. Diese können einige Kilometer hoch sein, wie z.B. der Norgay Montes. Sie bestehen wahrscheinlich aus Wassereis. Man geht auch davon aus, dass es einige Kilometer hohe Eisvulkane gibt, u.A. Wright Mons. Weiterhin besitzt Pluto Polkappen aus Stickstoffeis.

Über den inneren Aufbau ist wenig bekannt. Man vermutet Anteile von ca. 70 % Gestein und 30 % Wassereis. Unter der Oberfläche gibt es eine dünne Schicht aus Stickstoffeis. Darunter befindet sich Wassereis. Die kernnahen Schichten des Wassereises könnten einen globalen Ozean bilden. Im Inneren befindet sich ein großer Kern, der zum größten Teil aus Gestein besteht.

Atmosphäre

Durch den Vorbeiflug von New Horizons konnte auch die Atmosphäre des Zwergplaneten untersucht werden. Sie ist mit 1600 Kilometern ziemlich groß. Andere Messungen ergaben sogar, dass sie bis zu 3000 km hoch reicht. Sie besteht zum Großteil aus Stickstoff, Kohlenmonoxid und Methan. Der Druck beträgt im Schnitt 3 mikrobar. Damit ist die Atmosphäre sehr dünn.

Durch das Verdunsten von Methan am Boden ist die Temperatur in Bodennähe niedriger. Am Boden herrschen -220°C. Mit steigender Höhe nimmt sie um bis zu 50°C zu.

Bilder zeigen, dass es Nebel in Plutos Luft gibt. Eine der Dunstschichten reicht ca. 50 km hoch. Eine andere hingegen reicht bis zu 80 km hoch. Mittlerweile wurden viele Nebelschichten in der Atmosphäre gefunden. Die Nebel können sich immer wieder als Eis auf dem Boden niederschlagen. Das sorgt, wie bereits erwähnt, vermutlich für Änderungen an Plutos Oberfläche. Das Eis fließt womöglich auf dem Boden entlang und verdunstet immer wieder.

Die Atmosphäre verliert mit der Zeit an Stickstoff. Dieser wird vom Sonnenwind fortgeblasen. Das unterstreicht, dass der Ex-Planet kein Magnetfeld besitzt, um eine Atmosphäre zu erhalten.

Erforschung des Pluto

Es wurde versucht, einen weiteren Planeten jenseits von Neptun zu finden. Dafür nutzte man Störungen in seiner Umlaufbahn.

Pluto wurde im Jahr 1930 von Clyde Tombaugh durch Zufall entdeckt. Er ist viel zu klein, um nennenswerte Bahnstörungen zu verursachen. 15 Jahre vorher wurde er schon zwei mal von Percival Lowell fotografiert. Ihm war diese Entdeckung allerdings entgangen. Er suchte nach einem viel helleren, größeren Objekt jenseits des Neptun.

Zwei Monate nach Plutos Entdeckung bekam er seinen Namen. Vorgeschlagen wurde er von einem elfjährigen Mädchen aus Oxford. Zum Glück kannte ihr Großvater einen Professor für Astronomie. Er nahm den Vorschlag entgegen und leitete ihn weiter.

Weil der Himmelskörper so klein ist, erscheint er durch Fernrohre auf der Erde nur als Punkt. Deswegen ließ sich sein Durchmesser lange Zeit nicht bestimmen.

Aufgrund falscher Annahmen sollte Pluto anfangs ca. 14000 km groß sein. 20 Jahre später, 1950, wurde der Durchmesser zu knapp 6000 km bestimmt. Woher die (für damalige Verhältnisse sehr gute) Genauigkeit der Messung kommt, ist nicht geklärt.

1976 wurde das Methaneis des Körpers untersucht. Das, sowie die hohe Reflexion von Sonnenlicht, deutete auf ein Objekt Mit einer Größe von ungefähr 3000 km.

1978 wurde der Mond Charon entdeckt. Dieser bedeckt seinen Zentralkörper aus unserer Sicht in regelmäßigen Abständen. So konnte 1990 Plutos Größe von 2306 km angegeben werden.

Durch New Horizons, 2015, ist die Größe des Zwergplaneten genau genug bekannt. Sie liegt bei 2370 km.

Dieser geschichtliche Verlauf zeigt, dass durch bessere Teleskope immer genauere Messungen möglich werden. Lag der Durchmesser vor 70 Jahren noch viel zu hoch, kennt man ihn heute sehr genau.

New Horizons war die erste Sonde, die Pluto erreichte. Sie bestimmte nicht nur die Größe. Unter Anderem wurden erhoben:

  • Erstellung von Karten des Zwergplaneten und seines Mondes Charon
  • Untersuchung der Atmosphäre
  • erste Fotos in hoher Auflösung

Dabei konnten immerhin 15 Monate lang Daten zur Erde übertragen werden.

Ist Pluto doch ein Planet?

Für ca. 75 Jahre war er der neunte Planet. Zweifel an dem Status entstanden bereits sehr früh. Seine Bahn ist stark geneigt und elliptisch. Das unterscheidet ihn von den anderen Planeten. Auch seine geringe Größe nach den vier Gasriesen unseres Systems sorgte für Kritik.

Im Jahr 1993 fand man in vier Tagen vier weitere “Plutinos”. So werden heute Objekte jenseits der Bahn von Neptun bezeichnet, die dem Planeten ähneln. Diese Funde heizten die Debatte um Plutos Geltung weiter an.

Der Planet besitzt einen sehr großen Mond. Die beiden drehen sich, wie alle Himmelskörper, um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Charon ist so groß, dass dieser Punkt außerhalb Plutos liegt. Er befindet sich ungefähr 1200 km über seiner Oberfläche. Das gilt oft als Merkmal für einen Doppelplaneten. Formell wurde das jedoch abgelehnt.

2006 wurde festgelegt, was ein Planet überhaupt ist. Bis dahin galten auch Ceres im Asteroidengürtel und der neu entdeckte Eris als Planeten.

Nach der Festlegung muss ein Planet mehr oder weniger rund sein. Das erfüllt der Zwergplanet problemlos. Weiterhin befindet er sich auch um eine Bahn um die Sonne.

Allerdings ist Pluto nicht das mit Abstand größte Objekt seiner Umlaufbahn. Schon sein Mond Charon macht ihm dabei große Probleme. So kann er seine Umlaufbahn nicht von anderen Objekten “räumen”.

Aufgrund des dritten Punktes wurde der Status als Planet aberkannt. Seitdem wurde er in die 2006 ebenfalls bestimmte Klasse der Zwergplaneten geschoben.

Wegen der Geschichte um Plutos Entdeckung gilt er mancherorts trotzdem als Planet. So etwa in Illinois, der Heimat seines Entdeckers Clyde Tombaugh.

Auch Jim Bridenstine, Administrator der NASA, betrachtet ihn weiter als echten Planeten. Für ihn ist die Definition aus dem Jahr 2006 schwammig. Spätestens dank der Mission New Horizons solle sie überdacht werden. Alan Stern, Leiter der Mission, sieht den kleinen Himmelskörper am Rande unseres Sonnensystems ebenfalls als Planeten an.

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