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Seit die NASA-Sonde New Horizons den Zwergplaneten Pluto passiert hat, sorgen die Forschungsergebnisse für Überraschungen. Nun haben die Forscher die Erkenntnisse auch im Fachmagazin Science veröffentlicht. Viele Fragen sind noch offen.

Der Zwergplanet Pluto ist deutlich vielfältiger als gedacht. New Horizons hat bei ihrem Vorbeiflug im Sommer Berge, Schluchten, kraterzerklüftete Landschaften und ausgedehnte, glatte Eisebenen erspäht. Pluto und sein größter Mond Charon zeigen eine unerwartete geologische Aktivität, wie die Forscher um Alan Stern vom Southwest Research Institute in Boulder (US-Staat Colorado) in einer ersten wissenschaftlichen Zusammenfassung der Beobachtungen im Fachblatt Science berichten.

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Pluto-Sonde New Horizons (0 Bilder) [1]

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Abwechslungsreiche Eislandschaften

New Horizons hat dabei unter anderem erstmals den Durchmesser des Eiszwergs 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 kugelrund. Plutos Oberfläche wird von Eis bestimmt. New Horizons hat jedoch Berge [3] fotografiert, die sich bis in 3000 Meter Höhe recken. Das Stickstoff-, Kohlenmonoxid- und Methaneis, das bereits vor dem Besuch der Raumsonde auf dem Zwergplaneten nachgewiesen wurde, ist für derart hohe Berge viel zu weich. Die Forscher nehmen daher an, dass diese Eissorten vielerorts nur eine relativ dünne Schicht auf der Oberfläche bilden und 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 Eisbergen.

Pluto-Mission New Horizons

Fast zehn Jahre lang flog die NASA-Sonde New Horizons zum Pluto. Als erste Sonde überhaupt passiert sie den Zwergplaneten, um ihn aus der Nähe zu erforschen.

• Aktuelles und Hintergrund zur Pluto-Mission New Horizons [4]
• Seit 10 Jahren unterwegs [5]
• Die besten Pluto-Bilder für Jahrzehnte [6]
• Riesiges Pluto-Panorama [7]
• Vorbeiflug geglückt [8]

Überraschenderweise gibt es auf Pluto vergleichsweise wenig Einschlagskrater, gemessen am zu erwartenden kosmischen Bombardement in der Heimat des Eiszwergs, dem Kuipergürtel. 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. Unklar ist, welche Energiequelle die geologische Aktivität antreibt.

Bewegung an der Oberfläche

In der Eisebene Sputnik Planum erspähte die Raumsonde Hinweise auch eine Art Gletscher [9]. Das Eis scheint dort in Bewegung gewesen zu sein oder immer noch zu fließen. Aufnahmen zeigen, wie die Eisschichten Hindernisse umflossen haben.

Verblüfft hat die Forscher auch die farbliche Vielfalt des Pluto [10]. 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-Methanmix auf Pluto bilden und schon in geringer Konzentration für gelbe bis dunkelrote Farbtöne sorgen.

Plutos Atmosphäre 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. In der Atmosphäre fotografierte New Horizons Dunstschleier [11], deren Herkunft noch nicht geklärt ist.

Überraschende Monde

Der größte Mond Charon [12] mit einem mittleren Durchmesser von 1212 Kilometern bietet ebenfalls erstaunlich abwechslungsreiche Landschaften. Unter anderem besitzt er ein gigantisches, kilometertiefes Canyonsystem, das mindestens viermal 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 Volumenänderung die komplette Kruste aufgesprengt hat. Charon scheint ähnlich geologisch aktiv wie Pluto, auch bei ihm ist die Energiequelle dieser Aktivität unklar.

New Horizons hat auch die Plutomonde Hydra und Nix untersucht. Hydra ist demnach etwa 40 mal 30 Kilometer groß, Nix etwa 50 mal 30 Kilometer. Beide Minimonde reflektieren überraschend stark. Die Astronomen nehmen daher an, dass sie mit saubererem Wassereis bedeckt sind als Charon. Wie die beiden Plutotrabanten angesichts der zahlreichen Umwelteinflüsse im Kuipergürtel über Jahrmilliarden derart unbefleckte Oberflächen behalten konnten, ist momentan noch rätselhaft. (mho [13])

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3. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Plutos-eisige-Berge-im-Gegenlicht-2821033.html
4. http://www.heise.de/thema/New-Horizons
5. https://www.heise.de/news/Zum-Schluss-zum-Zwerg-Planeten-NASA-Sonde-New-Horizons-seit-10-Jahren-unterwegs-3073675.html
6. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Die-besten-Bilder-des-Pluto-fuer-Jahrzehnte-3032866.html
7. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Detailliertes-Panorama-des-Pluto-in-Farbe-2825693.html
8. https://www.heise.de/news/Nach-Pluto-Vorbeiflug-NASA-Sonde-New-Horizons-meldet-sich-zurueck-2750434.html
9. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Plutos-Gletscher-aus-gefrorenem-Stickstoff-2762946.html
10. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Detailliertes-Panorama-des-Pluto-in-Farbe-2825693.html
11. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Blauer-Himmel-ueber-dem-Pluto-2841043.html
12. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-New-Horizons-Panoramafoto-des-Pluto-Monds-Charon-2836280.html
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