Woraus besteht Pluto?

X markiert die Stelle auf Pluto

Die NASA-Raumsonde New Horizons hat dieses Bild eines faszinierenden 'X' auf Plutos eisiger Sputnik-Planum-Region aufgenommen; das X markiert wahrscheinlich eine Stelle, an der vier separate Stickstoff-Eis-Zellen zusammenkamen. (Bildnachweis: NASA/JHUAPL/SwRI)



Weit draußen im fernen Sonnensystem liegt der Zwergplanet Pluto in einer Nachbarschaft aus Eis und Gestein, die als Kuipergürtel bekannt ist. Bei eisigen Temperaturen enthält der winzige Körper viel Eis. Als die NASA-Raumsonde New Horizons im Juli 2015 an der winzigen Welt vorbeiflog, eröffnete sie neue Einblicke in ihre Oberfläche und Zusammensetzung.



Oberfläche von Pluto

30- bis 50-mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, ähnelt Plutos Komposition den felsigen Erdplaneten mehr als den Gasriesen, die seine Nachbarn sind. New Horizons enthüllte, dass die Oberfläche des Zwergplaneten von dominiert zu werden scheint Stickstoff-Eis , mit Methan und Kohlenstoff vermischt.

Als das Raumschiff seinen epischen Vorbeiflug machte, war das dominierende Merkmal von Pluto ein enormer herzförmige Region von Missionswissenschaftlern informell Tombagh Regio genannt. (Alle Feature-Namen auf Pluto sind informell und müssen noch von der Internationalen Astronomischen Union genehmigt werden.) Im Herzen sind die Features sehr abwechslungsreich .



'Es gibt einen deutlichen Unterschied in der Textur zwischen den jüngeren, gefrorenen Ebenen im Osten und dem dunklen, stark von Kratern übersäten Gelände im Westen', sagte Jeff Moore, Leiter des Geologie-, Geophysik- und Bildgebungsteams von New Horizons, in a Stellungnahme .

Das riesige Feld enthält eisige Gletscher und polygonale blockartige Strukturen sowie zwei Berge, die möglicherweise Eisvulkane . Wissenschaftler glauben, dass die Blöcke, die sich auf einem als Sputnik Planum bekannten Unterabschnitt des Herzens befinden, Eisbrocken sein könnten, die vom gefrorenen Stickstoff im Inneren getragen werden und sich im Laufe der Zeit langsam wie Eisberge auf einem Ozean bewegen. Was dem Herzen fehlt, ist noch aussagekräftiger: Kein einziger Krater verunreinigt die Ebene, was darauf hindeutet, dass die Oberfläche relativ neu .

Wenn das Herz von Pluto jung ist, ist der Rest seiner Haut etwas älter. Krater bedecken die Oberfläche in unterschiedlichem Maße, wobei einige stärker betroffen sind als andere. Die Oberfläche variiert auch in Farbe und Helligkeit, mit schwarzen, orangen und weißen Variationen. Methan variiert über die Oberfläche, stark konzentriert entlang heller Ebenen und Kraterränder, fehlt jedoch in Kraterzentren und dunkleren Regionen.



Ein weiteres dominierendes Merkmal auf Pluto ist Cthulu Regio oder „der Wal“. Cthulu Regio liegt auf der Südhalbkugel und ist eine dunkle Region, die an das Herz grenzt. Die dunklen Farben können aus „Tholinen“, komplexen Kohlenwasserstoffen, bestehen. Schwere Kraterbildung deutet darauf hin, dass die Region Milliarden von Jahren alt ist, deutlich älter als das Herz. Die Oberfläche hält auch eine schwache Atmosphäre.

Entlang der Linie, die Tag und Nacht trennte, als das Raumfahrzeug vorbeisauste, hat ein Bereich der Oberfläche das Aussehen einer „Schlangenhaut“.

Es ist eine einzigartige und verwirrende Landschaft, die sich über Hunderte von Meilen erstreckt, sagte William McKinnon, stellvertretender Leiter des Teams New Horizons Geology, Geophysics and Imaging (GGI) von der Washington University in St. Louis, in a Stellungnahme .



Es sieht eher aus wie Baumrinde oder Drachenschuppen als Geologie. Das wird wirklich Zeit brauchen, um es herauszufinden; Vielleicht ist es eine Kombination aus internen tektonischen Kräften und Eissublimation, die von Plutos schwachem Sonnenlicht angetrieben wird.

Vor der Ankunft von New Horizons machten Plutos Distanz und seine geringe Größe das Studium zu einer Herausforderung. Astronomen verließen sich auf fortschrittliche Optiken wie das Hubble-Weltraumteleskop, um den Zwergplaneten zu untersuchen. Das leistungsstarke Teleskop hat in den letzten Jahren neue Monde um Pluto gefunden. Um die Oberfläche von Pluto zu untersuchen, verwendeten die Wissenschaftler Charon, den größten Mond von Pluto, der fast die Größe des Zwergplaneten hat und eine ähnliche Zusammensetzung hat. Während Charon zwischen Pluto und Erde vorbeizieht, blockiert die Sonnenfinsternis das Licht von der Oberfläche und betont die Helligkeitsänderungen auf Pluto. Sie nutzten auch den Mond, der wegen seiner ähnlichen Größe oft als „Zwillingsplanet“ bezeichnet wird, um die Berechnungen der Größe und Masse seines Begleiters zu verbessern.

In Pluto

Vor der Ankunft von New Horizons galt Pluto als toter Planet um einen felsigen Kern. Das überraschend jugendliche Erscheinungsbild der winzigen Welt lässt vermuten, dass das Interieur weitaus aktiver ist als erwartet. Während es einen felsigen inneren Kern enthalten kann, könnte die äußere Mantelschicht einst ein Ozean mit flüssigem Wasser gewesen sein, der erst vor kurzem (in geologischer Hinsicht) ausgefroren ist.

Die schwimmende Eisberge von Sputnik Planum geben einen Einblick in die Erwärmungsprozesse in der winzigen Welt, da konvektive Heizzellen ihre Entstehung erklären könnten. Wenn die Eishügel, die die Ebene begrenzen, den konvektiven Bereich erreichen, werden sie an die Ränder der Zellen geschoben, wo sie sich ansammeln. Ein Klumpen, informell als Challenger Colles bekannt, ist etwa 60 Kilometer lang und 35 Kilometer breit. Pluto liegt im fernen Kuipergürtel mit ähnlichen Fels- und Eiskörpern. Diese Stücke blieben am Anfang des Sonnensystems übrig. Der Kuipergürtel beherbergt nicht nur Zwergplaneten und Asteroiden, sondern auch Kometen; Wissenschaftler glauben, dass Pluto einen Schweif entwickeln würde, wenn er nahe genug an der Sonne reiste. Der Kern eines Planeten ist der erste, der sich bildet, aber Plutos Kern konnte während seiner Formation um ihm zu helfen, zu einem vollwertigen Planeten zu eskalieren.

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(Bildnachweis: Karl Tate, guesswhozoo.com)