New Horizons liefert neue Erkenntnisse über Pluto und seine Monde

Seit New Horizons vor fünf Monaten an Pluto vorbeiflog und die ersten Bilder und Messungen von dieser eisigen Welt und seinem Satellitensystem lieferte, hat sich unser Wissen über dieses ferne System kontinuierlich weiter entwickelt.

Das Wissenschaftsteam von New Horizons hat die neuesten Erkenntnisse vom Vorbeiflug an Pluto vor kurzem beim Herbstmeeting der American Geophysical Union (AGU) hervorgehoben. Zu den Highlights zählen die Einblicke in Plutos Geologie und Zusammensetzung, sowie neue Details über den unerwarteten Dunst in Plutos Atmosphäre und seine Wechselwirkung mit dem Sonnenwind.

„Wir haben nicht einmal noch die Hälfte der Daten über das Plutosystem zur Erde übertragen, und schon sind eine Vielzahl an neuen wissenschaftlichen Ergebnissen zu sehen“ sagte Projektleiter Alan Stern vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado.

Geologische Beweise für eine breit gefächerte Vergangenheit und Gletschertätigkeit in der Gegenwart, einschließlich der Bildung von erodierten Tälern, von denen einige wie „hängende Täler“ aussehen, ähnlich jenen, die im Yellostone National Park gefunden wurden. „Pluto hat unsere Erwartungen, was die Vielfalt an Landschaftsformen und Prozessen, die sich bis in die Gegenwart fortsetzen, weit übertroffen“, sagte Alan Howard von der University von Virginia, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in New Horizons` Geologie, Geophysik und Imaging-Team.

Die Schlüssel zum Verständnis über die Aktivitäten auf Pluto lieferten die tiefen Schichten aus solidem Stickstoff und anderem flüchtigen Eis, welches die linke Seite von Plutos „Herz“, einem 1000 km großen Becken mit informellem Namen Sputnik Planum füllen. Neue numerische Modelle über die thermische Konvektion innerhalb dieser Eisschicht können nicht nur die zahlreichen polygonalen Eisstrukturen auf Sputnik Planum erklären, zeigen auch auf, dass diese Schicht bis zu einigen Kilometern dick sein kann. Das Verdampfen des Stickstoffs und die Kondensation auf höher gelegenem Gelände führt zu Gletscherfluss in Richtung des Beckens; zusätzliche numerische Modelle zu den Eisströmen aus Stickstoff zeigen, wie Plutos Landschaft geworden ist und wie sie sich noch immer verändert.

In den letzten Monaten gab es eine Vielzahl an Farb- und Phasenwinkel-Daten über den höchst interessanten atmosphärischen Dunst, der sich Hunderte von Kilometern über der Oberfläche von Pluto ausbreitet. Neben der Beurteilung seiner optischen Eigenschaften, wird das Wissenschaftsteam auch einige weitere wichtige Fragen zu Plutos Dunst versuchen zu beantworten; wo er entsteht, warum er Schichten bildet und wie er sich räumlich um Pluto verteilt.

„Wie fast alles auf Pluto ist der Dunst sehr viel komplizierter, als wir dachten“, sagte Andy Cheng, New Horizons Co-Ermittler am John Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland. „Aber mit weiteren exzellenten Daten, die wir bald von New Horizons erwarten können, hoffen wir mehr darüber zu erfahren.“

New Horizons hat auch neue und schlüssigere Grenzwerte für eine Atmosphäre beim größten Plutomond, Charon, gefunden. Darüber hinaus haben Wissenschaftler mit dem LEISA-Instrument im infrarotem Spektralbereich Beobachtungen auf Charon gemacht und Beweise dafür gefunden, dass Ammoniak-Absorption (NH3) auf einem niedrigen Level über einen großen Teil der Charon-Oberfläche vorhanden ist; nicht nur die zuvor festgestellten lokalen hohen Konzentrationen bei einigen wenigen Orten. Einer dieser Orte ist der informell genannte Krater Organa, der besonders reich an NH3 ist. Welcher Prozess die Verteilung steuert, ob einen externe Quelle oder das Innere von Charon dafür verantwortlich ist, ist noch unbekannt.

Die Wissenschaftler von New Horizons präsentierten auch Erkenntnisse darüber, wie Pluto und seine Monde mit dem Sonnenwind interagieren, einem konstanten Strom von Teilchen und Plasma, der im Bereiche von Pluto immer noch mit 1,4 Millionen Kilometern pro Stunde unterwegs ist. Plutos ausströmende Atmosphäre stellt eine Quelle von neutralen Atomen dar, die mit den Elektronen des Sonnenwinds, der positiv geladene Atome von Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) enthält, in Interaktion treten können. Beobachtungen aus der Erdumlaufbahn vom Chandra X-ray Observatory während der größten Annäherung von New Horizons haben zur Aufklärung beigetragen. Team-Mitglieder suchten nach Röntgenstrahlungs-Emissionen nahe Pluto um die Rate festzustellen, mit der Plutos Atmosphäre an den Raum verloren geht. In der gleichen Weise wird Röntgenstrahlung-Emission verwendet, um den Abfluss von Material bei Kometen festzustellen.

New Horizons ist jetzt 5,2 Mrd. km von der Erde und rund 185 Mio. km von Pluto entfernt. Die Sonde fliegt mit 41 200 Kilometern pro Stunde ihrem nächsten Ziel 2014 MU69 (hoffentlich) entgegen. Alle Raumfahrtsysteme sind gesund und arbeiten normal.




20. Dezember 2015/SP
Verein Kuffner-Sternwarte