Die Karten, die das RALPH-Instrument auf der Raumsonde New Horizons von Pluto erstellte, zeigten nicht nur der Menschheit wie Pluto aussieht, sie lieferten auch Informationen über die Zusammensetzung von Plutos Atmosphäre und seiner Oberfläche. Diese Karten zeigen Bereiche an, die reich an Methan- (CH4), Stickstoff- (N2), Kohlenmonoxid- (CO) und Wasser- (H2O) – Eis sind. Sputnik Planitia hat eine besonders starke Stickstoff-Signatur nahe dem Äquator. SwRI-Wissenschaftler kombinierten diese Daten mit den Daten von Rosettas Kometen 67P, um ein „Riesenkometen-Modell“ für die Pluto-Entstehung zu entwickeln.
Bild: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Wissenschaftler führten ein kosmochemisches Modell für die Entstehung Plutos ein
Wissenschaftler des Southwest Research Institute (SwRI) haben die Entdeckungen von New Horizons mit Daten der Rosetta-Mission kombiniert, um eine neue Theorie darüber zu entwickeln, wie sich Pluto am Rande unseres Sonnensystems gebildet haben könnte.
„Wir entwickelten ein Modell der Pluto-Entstehung, das wir als das kosmochemische Modell eines Riesenkometen bezeichnen“, sagte Dr. Christopher Glein von der Space Science and Engineering Division vom SwRI. Die Forschungsarbeit wurde vor kurzem online im Journal Icarus beschrieben. Im Zentrum der Forschungsarbeit steht das stickstoffreiche Eis in Sputnik Planitia, einem großen Gletscher der die linke Ausbuchtung der hellen Tombaugh Regio auf Plutos Oberfläche bildet.
„Wir fanden eine verblüffende Übereinstimmung zwischen der geschätzten Menge an Stickstoff innerhalb des Gletschers und jener Menge, die man erwarten würde, wenn Pluto durch Agglomeration entstanden wäre, so wie etwa eine Milliarde Kometen oder andere Objekte des Kuipergürtels mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung wie z. B. Komet 67P, der von der Raumsonde Rosetta erkundet wurde.“
Zusätzlich zum Kometen-Modell untersuchten die Wissenschaftler auch ein Solar-Modell, bei dem sich Pluto aus sehr kaltem Eis geformt haben würde, welches eine chemische Zusammensetzung hätte die eher jener der Sonne entspricht.
Die Wissenschaftler mussten nicht nur das Vorhandensein von Stickstoff berücksichtigen, der derzeit auf Pluto vorhanden ist – in seiner Atmosphäre und in den Gletschern – sondern auch, wie viel von dem flüchtigen Element sich möglicherweise im Laufe von Äonen in den Weltraum verflüchtigte. Sie mussten auch das Verhältnis von Kohlenmonoxid zu Stickstoff in Einklang bringen, um ein vollständigeres Bild zu erhalten. Letztendlich weist die geringe Menge an Kohlenmonoxid bei Pluto darauf hin, dass es entweder vom Oberflächeneis bedeckt ist oder durch flüssiges Wasser zerstört wurde.
„Unsere Forschung deutet darauf hin, dass Plutos chemische Zusammensetzung von Kometen-Bausteinen stammt und durch flüssiges Wasser chemisch modifiziert wurde, vielleicht sogar in einem unterirdischen Ozean“, sagte Glein.
Das Modell mit der Zusammensetzung von schweren Elementen die jener der Sonne entspricht, erfüllt jedoch auch einige der Randbedingungen - viele Fragen sind noch zu klären.
„Die Forschungsarbeit baut auf den fantastischen Erfolgen der beiden Missionen New Horizons und Rosetta auf, um unser Verständnis über die Entstehung und Entwicklung Plutos zu erweitern“, sagte Glein. „Indem wir die Chemie als detektivisches Werkzeug nutzen, können wir bestimmte Merkmale die wir heute auf Pluto sehen verwenden, um Entstehungs-Prozesse zurückverfolgen. Dies führt zu einer neuen Wertschätzung an Reichtum in Plutos Lebensgeschichte, die wir jetzt erst beginnen zu erfassen.“
29. Mai 2018/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
