New Horizons: Pluto wird immer faszinierender

Vor zehn Tagen ist die Raumsonde New Horizons am Zwergplaneten Pluto vorbeigeflogen. Die ersten Bilder, die wir gesehen haben, waren phänomenal - und nur ein winziger Ausschnitt aus all den Daten, die von der Sonde gesammelt wurden. Mittlerweile sind schon ein paar mehr Beobachtungen zurück zur Erde geschickt worden, und der kleine Himmelskörper im Kuiper-Asteroidengürtel wird immer faszinierender.

Die Sonde hat den weiten Weg in das äußere Sonnensystem nicht nur zurückgelegt, um hübsche Bilder zu machen, sondern auch, um jede Menge andere Messungen anzustellen. Zum Beispiel über die Atmosphäre des Pluto. Mit einer echten Atmosphäre wie auf der Erde ist die Gashülle um den Pluto natürlich nicht zu vergleichen; der Druck und die Dichte sind viel, viel geringer. Aber es gibt eine Atmosphäre, und sie sieht enorm schön aus:

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Die Atmosphäre des Pluto leuchtet im Sonnenlicht. Das Foto entstand nach dem Vorbeilfug. (Bild: Nasa/JHUAPL/SwRI)

Nach ihrem Vorbeiflug hat New Horizons noch einmal zurück zum Pluto geschaut, und man sieht hier, wie die Atmosphäre im Licht der fernen Sonne beleuchtet wird.

Die Analyse der Daten ist aber mindestens ebenso faszinierend wie das Bild selbst. Vor allem die Art und Weise, wie die Wissenschaftler die Atmosphäre untersucht haben, ist beeindruckend. Um mehr über die Gase herauszufinden, die Pluto umgeben, haben sie Rex benutzt, das Radio Experiment an Bord der Raumsonde.

Das alleine reicht aber nicht: Von der Erde aus haben zwei große Radioteleskope Signale in Richtung Pluto geschickt, und zwar so exakt abgestimmt, dass sie genau dann dort ankommen, wenn auch New Horizons dort ist - was bei den großen Distanzen, für die selbst lichtschnelle Radiowellen mehr als vier Stunden brauchen, keine geringe Leistung ist. Rex konnte dann die Radiowellen registrieren, nachdem sie die Atmosphäre durchdrungen hatten, und so herausfinden, woraus sie genau besteht: Je nach Dichte der Atmosphäre und ihrer Zusammensetzung werden die Radiowellen mehr oder weniger stark gebrochen.

Die erste Überraschung: Der Druck in der Atmosphäre war viel geringer, als man ausgehend von den bisherigen Beobachtungen, die von der Erde aus gemacht wurden, gedacht hatte. Der Druck betrug nur ein Hunderttausendstel des atmosphärischen Drucks der Erde und war halb so groß, wie die früheren Daten gezeigt haben. Es wird davon ausgegangen, dass der Grund dafür in den enorm niedrigen Temperaturen auf Pluto zu finden ist: Es ist dort zeitweise so kalt, dass die Atmosphäre selbst gefriert und sich als Schnee auf der Oberfläche ablagert.

Die Bilder zeigen auch, dass die dünne Atmosphäre bis zu 130 Kilometer über die Oberfläche von Pluto hinausreicht. Und es scheint sich um zwei deutlich unterschiedliche Schichten zu handeln, eine etwa 50 Kilometer dick, die darüber 80 Kilometer dick. Die ersten Analysen deuten darauf hin, dass sie durch die Wechselwirkung von Methan und Sonnenlicht entstehen. Methan wird von der UV-Strahlung des Sonnenlichts in seine molekularen Bestandteile aufgebrochen, die sich dann zu komplexeren Kohlenwasserstoffen wie Ethylen und Acethylen verbinden können. Die werden vom UV-Licht chemisch weiter verändert, so dass komplexe, dunkle Kohlenwasserstoffe wie die Tholine entstehen können, die sich auf der Oberfläche ablagern und auch für die rote Färbung des Himmelskörpers verantwortlich sind.

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Die Atmosphäre des Pluto besteht aus zwei Schichten. (Bild: Nasa/JHUAPL/SwRI)

Aber auch die kürzlich eingetroffenen, detailreichen Aufnahmen der Pluto-Oberfläche zeigen, wie komplex der kleine Himmelskörper ist. Hier zum Beispiel sieht man einen Ausschnitt der Oberfläche, auf dem eine vereiste Ebene zu erkennen ist, auf der sich große Teile des Eises bewegt haben beziehungsweise immer noch bewegen:

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Das Eis auf dieser Ebene fließt. (Bild: Nasa/JHUAPL/SwRI)

Das bestätigt die Vermutungen aus den Aufnahmen des ersten Tages: Pluto ist ein aktiver Himmelskörper und zeigt Vorgänge, die wir so bis jetzt nur auf den Gletschern der Erde oder dem Eis des Mars gesehen haben. Und seine Oberfläche zeigt eine sehr variantenreiche Geografie, wie dieses Bild demonstriert (die Bezeichnungen sind übrigens alle nicht offiziell):

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Die Oberfläche des Pluto hat verschiedene Landschaftsformen. (Bild: Nasa/JHUAPL/SwRI)

New Horizons ist längst am Pluto vorbeigeflogen und jetzt auf dem Weg weiter hinaus in den Kuipergürtel, um dort in den nächsten Jahren vielleicht noch ein oder zwei weitere Asteroiden zu untersuchen. Im Laufe der kommenden Monate werden Stück für Stück die bisher gesammelten Daten auf der Erde eintreffen. Es wird noch viel mehr Entdeckungen geben, und es werden noch viel mehr viel detailreichere Bilder zu sehen sein. Und am Ende werden wir endlich auch ein grundlegendes Verständnis der äußeren, eisigen Region des Sonnensystems haben.

Pluto ist faszinierend - dafür ist es egal, ob er als Planet oder Zwergplanet klassifiziert ist. Mit der Herunterstufung wurde 2006 nur ein Fehler korrigiert, der im Jahr 1930 bei der Entdeckung gemacht wurde. Pluto ist seither um keinen Deut weniger interessant, er ist der "König des Kuipergürtels"; das größte Objekt in dieser bisher noch so gut wie unbekannten äußeren Region des Sonnensystems.

Und als größten Körper im fernen Asteroidengürtel können wir ihn auch wesentlich besser verstehen, als wenn er immer noch als Planet bezeichnet würde. Die Untersuchung von Pluto zeigt uns, wie diese Eis/Felsbrocken funktionieren, die fern der Sonne ihre Runde ziehen.

Würden wir Pluto immer noch in die gleiche Gruppe von Objekten stecken wie die Erde, den Mars, den Jupiter und die restlichen Planeten, dann hätten wir große Schwierigkeiten, daraus ein konsistentes Bild dessen zu entwickeln, was einen Planeten ausmacht. Aber als dominantes Objekt mitten im Kuipergürtel ist Pluto ein hervorragendes Studienobjekt.