Wissenschaft

Schwimmende Berge auf dem Pluto – Wissenschaftler sind verblüfft

Neue Daten enthüllen fünf unmöglich scheinende Dinge über den Zwergplaneten.

Von Nadia Drake
Die Berge, Eisfelder und Täler von Pluto werden vom Sonnenlicht erhellt, welches auch die nebeligen Dunstschleier am Himmel des Zwergplaneten sichtbar macht.

Für einen derart kleinen Himmelskörper hat der Pluto eine unglaubliche Vielfalt von Merkmalen, darunter fließende Gletscher, seltsam löchrige Gelände, einen nebligen Himmel und farbenfrohe Landschaften. Wissenschaftler der New Horizons-Mission haben nun herausgefunden, dass der ferne Zwergplanet noch ungewöhnlicher ist, als sie bisher dachten. Möglicherweise gibt es dort Eisvulkane, schwimmende Berge und Monde mit ungewöhnlichem Verhalten.

Die Wissenschaftler präsentierten diese neuen Beobachtungen der Raumsonde New Horizons, die im Juli am Pluto vorbeiflog, am Montag beim Jahrestreffen der Division for Planetary Sciences. Die Daten zeigen, dass der Pluto von sämtlichen bisherigen Erwartungen abweicht.

„Das Team bekommt eine Eins für Entdeckerleistungen und eine Sechs für seine Prognosefähigkeiten“, urteilte Alan Stern, Forschungsleiter von New Horizons, scherzhaft. 

“Das Pluto-System überrascht uns in fast jeder Hinsicht.”

von Alan Stern

EISVULKANE

Zwei Vertiefungen in der Nähe des Südpols des Pluto könnten Krater von Eisvulkanen sein. Die Vertiefungen befinden sich auf den Gipfeln zweier riesiger Berge: Wright Mons und Piccard Mons. Beide Berge sind mehrere Kilometer hoch und mindestens 100 Kilometer breit. In Größe und Form ähneln sie den Schildvulkanen von Hawaii. Statt heißer Lava müssten die Vulkane von Pluto jedoch Eis speien. Vielleicht Stickstoff, Kohlenstoffmonoxid oder einen wässrigen Schlick aus einem unterirdischen Ozean.

Jeff Moore vom Ames-Forschungszentrum der NASA gab während seiner Präsentation auf der Konferenz an, dass das Team bisher nicht sicher bestätigen kann, dass es sich bei diesen Phänomenen tatsächlich um Vulkane handelt. „Aber sie sehen sehr danach aus“, ergänzte er.

Wenn sich die Vermutung bestätigen sollte, wären es die ersten Vulkane, die im äußeren Sonnensystem entdeckt wurden. Während das Team plant, die Entdeckungen mit zusätzlichen Daten zu überprüfen, sind einige Teammitglieder bereits weitgehend überzeugt.

„Wenn man einen großen Berg mit einem Loch auf dem Gipfel findet, ist das im Allgemeinen eindeutig“, folgerte Oliver White, ebenfalls Mitarbeiter des Ames-Forschungszentrums. „Es fällt mir schwer, dort keine Vulkane zu erkennen.“

ANARCHISCHE, SCHWIMMENDE BERGE

Plutos Berge könnten eher Eisbergen im Ozean ähneln als den Bergen auf der Erde. „Die beobachteten Materialblöcke bestehen aus Wassereis und schwimmen möglicherweise auf einem „Ozean“ aus Stickstoffeis“, berichtete Moore. In einigen Regionen sind die Gebirge so groß wie die Rocky Mountains, aber dennoch so schwimmfähig, dass sie sich weit über die dichteren Stickstoff- und Kohlenmonoxideise erheben. „Selbst die höchsten Gebirge des Pluto sind möglicherweise schwimmende Eisberge“, sagte Moore bei seiner Präsentation.

In der Nähe des Westrands des Sputnik Planum-Eisfelds können gigantische Wassereisschollen gebrochen und neu angeordnet werden. Dadurch entsteht mit Moores Worten ein „anarchisches Gelände“. Zerklüftete Ketten kantiger Blöcke, von denen einige bis zu 40 Kilometer lang und 5 Kilometer hoch sind, bilden Berge, die sich chaotisch an der ansonsten glatten, jungen Ebene entlangziehen. Neue Analysen deuten darauf hin, dass Sputnik Planum gerade einmal 10 Millionen Jahre alt sein könnte. „Die Ebene wurde im Grunde gestern geboren“, sagte Stern. „Es ist eine wichtige Erkenntnis, dass kleine Planeten auch noch Milliarden Jahre nach ihrer Entstehung in einem massiven Ausmaß aktiv sein können.“

ENORME RISSE, UNTERIRDISCHER OZEAN

Einige Teile der Oberfläche des Pluto, wie Sputnik Planum, sind unglaublich glatt. Andere sind seltsam löchrig oder ähneln entfernt an Schlangenhaut. Noch andere Regionen sind von enormen Rissen durchzogen, zum Beispiel Virgil Fossa, westlich von Sputnik Planum. Die Risse könnten sich gebildet haben, als der Pluto sich ausdehnte und dabei seine Kruste zerbrach. „Ein langsam abkühlender und vereisender Ozean dehnt sich aus“, erklärte Bill McKinnon von der Washington University in St. Louis. Wenn sich unter der Kruste von Pluto ein Wasserozean befindet – was nach Meinung der Wissenschaftler wahrscheinlich ist –, dann könnte sich dieser Ozean beim langsamen Vereisen ausdehnen und dabei Dehnungsrisse auf der Pluto-Kruste verursachen.

Einer der potenziellen Eisvulkane, Wright Mons, ist etwa 160 Kilometer breit und 4 Kilometer hoch. An seinem Gipfel befindet sich ein riesiger Krater von etwa 56 Kilometern Durchmesser.

KLEINE, KALTE ATMOSPHÄRE

Vor dem Vorbeiflug glaubten Wissenschaftler, dass der Pluto eine ausgedehnte Atmosphäre haben könnte, möglicherweise sieben bis acht Mal so voluminös wie der Zwergplanet selbst. Außerdem nahmen sie an, dass die überwiegend aus Stickstoff bestehende Atmosphäre den Planeten so schnell verlässt, dass während der vergangenen 4,6 Milliarden Jahre seiner Existenz ein Kilometer Eis von seiner Oberfläche sublimiert und verschwunden sein könnte.

Inzwischen sagen die New Horizons-Forscher, dass diese Vorstellung fast vollständig falsch ist. Plutos Atmosphäre ist nicht annähernd so voluminös wie erwartet und entkommt dem Planeten wesentlich langsamer als vorhergesagt. „Mit der neuen Rate ergeben sich vielleicht 15 Zentimeter [Eisverlust]“, sagt Leslie Young vom Southwest Research Institute. Der meiste Stickstoff des Pluto verbleibt in unmittelbarer Nähe des Zwergplaneten. Diese verblüffende Beobachtung könnte mit der Existenz von Zyanwasserstoff in den höheren Schichten der Plutoatmosphäre erklärt werden. Mit Zyanwasserstoff in derartigen Mengen hatte niemand gerechnet. Er hätte jedoch einen signifikanten Kühlungseffekt auf die Atmosphäre und würde ein „Anschmiegen“ der Luftschichten an den Planeten begünstigen.

MONDE MIT UNGEWÖHNLICHEM VERHALTEN

Die vier kleinen Monde des Pluto wurden nun endlich genauer untersucht. Nix, Styx, Kerberos und Hydra verhalten sich, wie die meisten Phänomene in diesem System, seltsamer, als die Wissenschaftler erwartet hatten. Kerberos und Hydra sehen aus, als seien sie durch die Verschmelzung von jeweils zwei kleineren Objekten entstanden, die langsam kollidierten und verschmolzen, ähnlich dem badeentenförmigen Kometen, der von der Rosetta-Sonde begleitet wurde. "Irgendwann in der Vergangenheit gab es mehr als nur die vier [kleinen] Pluto-Monde – es waren mindestens sechs“, sagte Mark Showalter vom SETI-Institute auf einer Pressekonferenz.

Zu den ungewöhnlichen Formen kommen die hohen Rotationsgeschwindigkeiten der kleinen Monde hinzu. Hydra ist der schnellste Mond. Er dreht sich alle 10 Stunden einmal um die eigene Achse. Aber auch die anderen Monde rotieren schneller als erwartet. „Wir haben noch nie ein Satellitensystem gesehen, das sich so verhält“, so Showalter. Darüber hinaus hat Nix einen merkwürdigen rötlichen Krater auf einer Seite, der von den Wissenschaftlern bisher nicht vollständig erklärt werden kann. Und Kerberos, der für das dunkelste Mitglied der Gruppe gehalten wurde, ist genau so hell wie seine drei kleinen Geschwister.

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Artikel in englischer Sprache veröffentlicht am 9. November 2015

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