Plutos Atmosphäre ist nicht gleichmäßig „dick“

Als Astronomen die Dringlichkeit einer Pluto-Mission der NASA unterbreiteten, war einer der Hauptgründe die Erforschung der Pluto-Atmosphäre. Da Pluto seinen sonnennächsten Punkt schon 1989 passierte und sich jetzt, aufgrund seiner stark exzentrischen Umlaufbahn, immer weiter und weiter von der Sonne entfernt, bestand die Gefahr, dass die Atmosphäre ausfriert und sich als frischer Stickstoff-Methan-Schnee auf der Oberfläche festsetzt.

Dies war das Szenario das vorhergesagt wurde. Und weil diese ferne Welt eine Umlaufzeit von fast 248 Jahren hat, findet der nächste Pluto-Sommer erst Mitte des 23. Jahrhunderts statt. Aus naheliegenden Gründen konnten und wollten Astronomen nicht so lange warten. So kam es doch noch zur Realisierung einer Mission zum Pluto. 2006 startete New Horizons und schon 2015 wird sie Pluto erreichen; New Horizons ist das schnellste künstliche Objekt, das jemals gebaut wurde.

Analyse der Pluto-Atmosphäre: Groß, giftig und kometenhaft

Neue Beobachtungen von Catherine Olkin vom Southwest Research Institute in Boulder/Colorado ergaben, dass die dünne Stickstoff-Methan-Kohlenmonoxid-Atmosphäre noch einige Zeit gasförmig bleiben wird. Tatsächlich hat Pluto jetzt in seinem Spätsommer eine dreimal so dichte Atmosphäre als 1988. Die Forscher sind der Meinung, dass diese Ergebnisse Einblicke in die Natur von Plutos Kruste geben. Pluto muss eine steinharte Wasser-Eis-Oberfläche besitzen, die offenbar die schwache Sonneneinstrahlung aufnimmt und für lange Zeit speichert.

Einige Astronomen sahen in Pluto nur einen überdimensionalen Kometenkern. Wenn ein Komet nahe genug an die Sonne kommt, bildet sich eine temporäre Atmosphäre, eine sogenannte Koma aus, weil das Eis sich erwärmt und zu sublimieren beginnt. Einige Wissenschaftler nannten Plutos Atmosphäre nur eine riesige und temporäre Koma. Aber Kometen haben poröse Oberflächen, die rasch Wärme verlieren. Bei Pluto scheint dies aber nicht der Fall zu sein.

Wir auf Erden hatten noch nie Gelegenheit zu beobachten, was wirklich während des Winters auf Pluto geschieht, weil es Frühling war auf dieser eisigen Welt als sie im Jahr 1930 entdeckt wurde. Und Plutos Sommer war in den 1980iger Jahren, als er sich innerhalb der Umlaufbahn von Neptun befand. Wegen seiner knapp 248 Jahre dauernden Umlaufzeit wird Plutos Winter bis etwa zum Jahr 2130 dauern. Eine komplette Umkreisung Plutos um die Sonne können die Astronomen leider nicht feiern, weil dies erst im Jahr 2178 eintritt. Und was bis dahin geschieht, ist mehr als ungewiss.
Auf unserer Erde entstehen die saisonalen Veränderungen durch die Neigung der Erdachse. Aber auf Pluto werden die Jahreszeiten durch eine stark elliptische Bahn bestimmt. Pluto pendelt zwischen Entfernungen von der Sonne von 29,658 AE bis 49,305 AE hin und her. Im Winter ist er am äußeren Rand des Kuiper-Gürtels. Die Folge davon ist, dass Pluto während des langen Winters nur etwa 30 Prozent des Sonnenlichts erhält, als während des vergleichsweise kurzen Sommers.

Das Team analysierte Beobachtungen, die zwischen 1988 und 2003 gemacht worden sind. Es waren Sternbedeckungen durch Pluto. Aus dem Verlauf der Lichtkurve konnten Astronomen wichtige Daten über Dichte und Zusammensetzung der Pluto-Atmosphäre in Erfahrung bringen. Beobachtungen, die in diesem Jahr gemacht worden sind zeigen, dass die Atmosphäre jetzt dichter ist als je zuvor. Dennoch hat Plutos Atmosphäre nur etwa 100 000-stel des Flächendrucks der Erdatmosphäre.

Genaueres werden wir erst in Erfahrung bringen, wenn die Raumsonde New Horizons 2015 das Pluto-System passiert. Dann werden die Instrumente an Bord der Raumsonde neben einer Karte über Temperatur und Zusammensetzung der Oberfläche, auch Dichte und Struktur von Plutos Atmosphäre genauer bestimmen können. Ferner werden die Kameras auf New Horizons auch nach weiteren Monden Ausschau halten.


30. Oktober 2013/SP
Verein Kuffner-Sternwarte