Mögliche Eisvulkane, Kraterzahlen, tanzende Mini-Monde: Überraschungen im Plutosystem

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wurden heute auf der Jahrestagung der Division of Planetary Sciences der American Astronomical Society zuhauf präsentiert, wo es heute und morgen über 50 Papers mit Erkenntnissen der New-Horizons-Mission gab und geben wird sowie eine Pressekonferenz abgehalten wurde, bei der dieser Blogger zugeschaltet war [NACHTRAG: eine komplette Aufzeichnung]. Die größte Überraschung sind wohl zwei Kandidaten für Eisvulkane südlich von Sputnik Planum (alle Ortsnamen sind weiterhin völlig inoffiziell und werden es noch lange sein), der 160 km breite und 4 km hohe Wright Mons oben und der Piccard Mons (Höhenkarte Mitte): Zumindest sind es Berge mit klaren Vertiefungen auf ihren Gipfeln, bei Wright Mond 56 km breit, und für das Geologen-Auge drängt sich eine vulkanische Erklärung geradezu auf, ist zumindest die am wenigsten verrückte. Man muss im Sonnensystem schon bis zum Mars gehen, um ähnliche Strukturen zu finden, die im äußeren Sonnensystem komplett fehlen (wo zuweilen andere als kryovulkanisch interpretiert werden). Unplausibel wäre Eisvulkanismus auf dem Pluto nicht: Um Wassereis – aus dem seine Berge bestehen – zu verflüssigen, braucht es einiges weniger an Energie als für felsigen Vulkanismus auf den terrestrischen Planeten.

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Mehr Pluto-Topografie, inzwischen gibt es schon 3D-Karten von einer ganzen Reihe Regionen: oben Indizien für eine gewaltige Ausdehnung der Kruste, bei der solche Brüche zurück bleiben, unten mögliche Erosionseffekte, die auch eine Rolle bei den vielen kleinen Gruben in Sputnik Planum gespielt haben könnte.

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1070 Impaktkrater sind bisher auf der gut aufgelöst beobachteten Seite Plutos identifiziert worden, mit deren Hilfe für verschiedene Gegenden das Alter abgeleitet werden kann: Die am meisten verkraterten Gebiete dürften zwischen 1 und 4 Mrd. Jahre alt sein, Sputnik Planum, wo nach wie vor kein einziger Krater entdeckt werden konnte, ist dagegen höchstens 10 Mio. Jahre alt. Die großen Altersunterschiede bedeuten, dass es die ganze Geschichte hindurch Neubildungen der Pluto-Oberfläche gab: Das war bei einem Zwergplaneten nicht erwartet worden.

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Für die Krater sind natürlich andere Körper des Kuiper-Gürtels verantwortlich, die auf Pluto einschlugen – und die Zahl der Krater ist größer als diejenige der katalogisierten Objekte jetzt im Kuipergürtel, wobei die Pluto-Krater überwiegend Objekte betreffen, die für die direkte Beobachtung zu klein sind. Über deren Anahl war in der Vergangenheit viel spekuliert worden, so hatten nicht eindeutig interpretierbare Hubble-Beobachtungen einiger weniger Lichtaussetzer von Sternen zu einer heftigen Hochrechung geführt (in der Grafik oben links). Die Pluto-Krater zeigen nun sehr deutlich, dass diese wohl falsch ist: Entweder wurde die Hubble-Analyse durch die Statistik kleiner Zahlen in die Irre geführt, oder die Interpretation der Aussetzer als Sternbedeckungen ist ganz falsch. Die Pluto-Krater zeichnen jedenfalls ein Bild der Kuiper-Gürtel-Population mit viel weniger kleinen Objekten und einer Größenverteilung (weiße Kurve unten) ganz ähnlich wie im Asteroiden-Hauptgürtel. Und das bedeutet wiederum, dass die Kuiper-Gürtel-Objekte ‚groß geboren‘ wurden und nicht – wie in einem Alternativ-Szenario, das besser zu dem Hubble-Resultat gepasst hätte – durch Verschmelzung sehr kleiner Ursprungskörper entstanden, von denen dann immer noch viele herum fliegen müssten.

Was wiederum bedeutet, dass das kleine Kuiper-Gürtel-Objekt 2014 MU69, auf den New Horizons nun Kurs genommen hat, ein ursprüngliches Planetesimal sein könnte, wie es überhaupt noch keine Raumsonde sah. Weitere New-Horizons-Erkenntnisse auf der DPS-Tagung betrafen die vier kleinen Monde Plutos, die alle aus mindestens zwei kleineren Objekten aufgebaut zu sein scheinen. Das widerspricht der obigen Aussage aber nicht, dass die kleinen Monde wie auch Charon das Produkt einer gewaltigen Kollision sein dürften, aus deren Trümmerwolke sie sich schließlich zusammen fanden. (Diese Kollision, so war auf eine Frage dieses Bloggers hin zu erfahren, muss sich schon in der Urzeit des Sonnensystems zugetragen haben, denn sie erforderte den Einschlag eines Körpers von Charon-Format, und die sind heute extrem rar im Kuipergürtel: Die Energie, die die heutige Aktivität Plutos antreibt, kann also sicher nicht daher stammen.) Kurioserweise rotieren alle kleinen Monde schnell und drehen sich pro Orbit viele Male um ihre Achsen: Hydra 89-mal, Nix 13-mal und Styx und Kerberos je 6-mal, wobei die Achse von Nix auch noch stark geneigt ist und die anderen auf der Seite liegen.

Rätselhaft ist weniger die schnelle Rotation der Mini-Monde, die für Kleinkörper im Kuiper-Gürtel typisch ist, als vielmehr die ausbleibende Dämpfung durch die Gezeitenwirkung Plutos: Sie tun glatt so, als gäbe es ihn gar nicht! In chaotischer Rotation sind die Monde allerdings nicht: Sie rotieren schon gleichmäßig (wobei freilich Nix schneller geworden ist, Hydra aber nicht), doch das ganze Mondsystem ist auf viel längeren Zeitskalen chaotisch. Es gibt auch noch neue Überraschungen zur Atmosphäre Plutos: Gemäß Radio-Okkultation gibt es über der kälteren Seite eine schwach ausgeprägte Troposphäre, über der wärmeren dagegen nicht, während die Messung der Sonne durch Atmosphäre zeigte, dass sie kühler und kompakter ist und weniger Gas in den Weltraum verliert: Pressemitteilungen zu den über das erste Paper (dem jetzt viele weitere folgen werden) hinaus gehenden Erkenntnissen hier = hier = hier, hier und hier und Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier [NACHTRÄGE: und hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier] – plus als Bonus ein kurioser Amateurfilm der Nachtseite Plutos aus LORRI-Rohbilder, die leider als JPEGs keinerlei Information enthalten.

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