Gigantische Eisvulkane auf Pluto entdeckt

Bis zu 7.000 Meter hoch und wohl einzigartig: Weist der Zwergplanet eine im Sonnensystem bislang unbekannte Form des Vulkanismus auf?

Veröffentlicht am 1. Apr. 2022, 08:56 MESZ, Aktualisiert am 2. Apr. 2022, 11:47 MESZ
Pluto as seen from the NewPluto aus der Entfernung, aufgenommen von der New Horizons Raumsonde.

Eisvulkanismus auf dem Pluto: Die bahnbrechende Entdeckung machten die Wissenschaftler mithilfe von Aufnahmen der NASA-Raumsonde New Horizons.

Foto von NASA / Unsplash

Neben Kuriositäten wie schwimmenden Bergen und Dünen aus gefrorenem Methansand wurde auf dem Zwergplaneten Pluto nun ein womöglich einzigartiges Phänomen unseres Sonnensystems entdeckt: Anhand einer Studie von neuen Aufnahmen der NASA-Raumsonde New Horizons stieß ein Wissenschaftsteam des Southwest Research Institutes in Boulder auf Indizien für eine unbekannte Form des Eisvulkanismus. 

Phänomen Kryovulkanismus

Das als Kryovulkanismus bezeichnete Phänomen ist in ähnlicher Form tatsächlich auch auf der Erde bekannt. Eisvulkane spucken keine Lava oder Magma, sondern ein Gemisch aus Eis. Sie bilden sich ausschließlich bei sehr niedrigen Temperaturen und Dauerfrostboden – wie beispielsweise im Flachland des nördlichen Sibiriens, Kanadas und Alaskas. Außerhalb der Erde ist ihre Existenz beispielsweise auf den Eismonden von Saturn und Neptun bekannt.

Doch all diese werden von den neuen Erkenntnissen wohl in den Schatten gestellt: „Die Extrusion von eisigem Material auf die Oberfläche eines Körpers mit extrem niedrigen Temperaturen, niedrigem atmosphärischem Druck, geringer Schwerkraft und der Fülle an flüchtigem Eis, das auf Plutos Oberfläche gefunden wird, machen ihn einzigartig unter den erforschten Orten im Sonnensystem”, schreibt das Team um Singer.

Die Oberfläche und die atmosphärischen Dunstglocken von Pluto. In Blau wird dargestellt, wie die vulkanischen Prozesse in der Vergangenheit abgelaufen sein könnten. 

 

Foto von Courtesy of NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Bezüglich ihrer Forschung um Pluto selbst richteten die Forscher und Forscherinnen bei der erneuten Auswertung der verfügbaren Bilddaten ein besonderes Augenmerk auf kuppelförmige Strukturen, die bislang als unerforscht galten. Besonders jene Aufnahmen, die die Region von schwachem Sonnenlicht angestrahlt zeigen, stellten sich durch den Schattenwurf als äußerst nützlich dar. Er machte Senken und Erhebungen deutlicher sichtbar. Laut den Ergebnissen der Studie handelt es sich bei dem fünf Kilometer hohen Wright Mons und dem sieben Kilometer hohen Piccard Mons tatsächlich um Vulkandome. 

Die Analyse ergab zudem, dass die Bergflanken und die Region rund herum von unregelmäßigen klumpförmigen, bis zu 20 Kilometer breiten und wenige hundert Meter hohen Erhebungen gezeichnet sind. Etwaige Strukturen von Strömungen oder Auswurfmaterial fehlen hingegen völlig. Und noch mehr spricht für ein mögliches Alleinstellungsmerkmal für den Vulkanismus auf dem Zwergplaneten: Zum einen sind die Randstrukturen der Schlote unregelmäßiger geformt als es bei vergleichbaren Vulkanen der Fall ist. Zum anderen sind die Umfänge der Calderen ungewöhnlich groß. Die Gipfelsenke des Wight Mons misst im Durchmesser stolze 56 Kilometer. 

Das Innere Plutos vermutlich wärmer als gedacht

Doch wie kommt es auf dem eisigen Pluto zur Bildung von Vulkanen? Von Magma, also einer Gesteinsschmelze, fehlt auf dem Zwergplaneten jede Spur. Vielmehr tritt den Untersuchungen zufolge eine zähflüssige Mischung aus Wasser und Gestein aus. Dies legen auch spektrale Daten nahe. Laut ihnen bestehen Wright Mons, Piccard Mons und die kleineren Erhebungen in ihrer Umgebung zu einem Großteil aus gefrorenem Wassereis. Flüchtigere Arten wie Stickstoffeis und gefrorenes Methan überlagern die Berge an einigen Stellen in dünnerer Form. Die unterschiedlichen Zusammensetzungen und Breiten der Schichten könnten ein Beweis dafür sein, dass die Landschaft sich nach und nach gebildet hat und nicht etwa durch ein einziges großes Ereignis verändert wurde. Die Autoren der neuen Studie gehen davon aus, dass die Vulkanstrukturen nur wenige hundert Millionen Jahre alt sein können.

Doch selbst Eisvulkane kommen nicht vollständig ohne ein gewisses Maß an Wärme aus. Denn um das Wassereis beweglich zu machen und nach außen zu treiben, ist eine Wärmequelle vonnöten. Welche diese sein könnte, ist bislang ungewiss. „Möglicherweise hat die stratigraphische Anordnung der inneren Struktur interne Wärme gespeichert, die von dem Gesteinskern erzeugt wurde, welcher später freigesetzt wurde”, schlussfolgern Singer und ihr Team. Ihre Theorie legt also nahe, dass das Innere Plutos über mehr Wärme verfügt als bisher angenommen.

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