Raumsonden haben inzwischen das Sonnensystem weit gehend erforscht und sind dabei auf unerwartete und bizarre Phänomene gestoßen. Wir haben die seltsamsten für Sie zusammengestellt – die meisten sind noch völlig rätselhaft.

Pluto und Charon in Farbe
© NASA/JHUAPL/SwRI
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 Bild vergrößern10 Der doppelte Zwergplanet

Bei den fast im Stundentakt vermeldeten Entdeckungen auf Plutos Oberfläche ist die bemerkenswerteste Eigenschaft dieses Zwergplaneten ein wenig in den Hintergrund geraten: Zusammen mit seinem innersten Mond Charon bildet Pluto ein echtes Doppelsystem. Bei Erde und Mond, dem einzigen vergleichbaren Doppelkörper im Sonnensystem, liegt das so genannte Baryzentrum unter der Erdoberfläche, so dass die Erde durch den Mond nur ein wenig auf ihrer Bahn taumelt. Der Schwerpunkt des Pluto-Charon-Systems dagegen liegt mehr als 1000 Kilometer über Plutos Oberfläche im Weltraum, so dass er und sein kaum ein Sechstel so schwerer Begleiter sich gegenseitig umkreisen. Solche Doppelplaneten aus ähnlich großen Körpern scheinen eine eigene Entstehungsgeschichte zu haben: Sowohl für die Erde als auch für Pluto vermutet man, dass der große Trabant einst durch einen gigantischen Impakt entstand. Alle anderen Monde dagegen wurden entweder von ihren Mutterkörpern eingefangen oder entstanden gemeinsam mit ihnen aus der protoplanetaren Scheibe der jungen Sonne.

Venus
© ESA (Image by C. Carreau)
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 Bild vergrößern9 Die Atmosphäre aus der Hölle

Obwohl Durchmesser und Dichte die Venus quasi zum Schwesterplaneten der Erde machen, unterscheiden sich die Bedingungen an ihrer Oberfläche ganz erheblich. Während die Erde ein vergleichsweise mildes Klima besitzt, ist die Venus eine spezielle Vision der Hölle. Ihre Atmosphäre besteht überwiegend aus dem Treibhausgas Kohlendioxid und ist im Vergleich zu jener der Erde extrem heiß und dicht. Beim 93-Fachen des irdischen Luftdrucks und 470 Grad Celsius würden dort Zinn, Zink und Blei schmelzen – und auch aus anderen Metallen gebaute Raumsonden hielten den Bedingungen bisher nicht lange stand. Zusätzlich ist die Atmosphäre extrem dynamisch – sie rotiert weit schneller als der Planet selbst und erzeugt dabei in hohen Luftschichten Winde mit teilweise weit über 300 Kilometern pro Stunde. Dabei könnte der Planet lange lebensfreundlich gewesen sein: Computermodelle deuten darauf hin, dass Ozeane bis zu eine Milliarde Jahre lang auf der Oberfläche existiert haben könnten. Weshalb sich die Bedingungen so drastisch änderten, ist nicht genau bekannt. Möglicherweise entwichen wegen des fehlenden Magnetfelds die leichten Gase wie Wasser in den Weltraum.

Helle Fleckengruppe im Zentrum des Kraters Occator
© NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
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 Bild vergrößern8 Die hellen Flecken von Ceres

Die erste und nach wie vor mysteriöseste Entdeckung auf dem Zwergplaneten Ceres war eine Reihe heller Flecken, so hell, dass einige von ihnen auf den Aufnahmen der Raumsonde Dawn scheinbar selbstleuchtend wirken. Am bekanntesten und wohl auch am spektakulärsten ist eine ausgedehnte Fleckengruppe im Occator-Krater, weitere helle Flächen sind über die gesamte Oberfläche des Himmelskörpers verteilt. Die bisherigen Hypothesen über den Ursprung der Flecken drehen sich um stark reflektierende Materialien wie Eis oder Salzablagerungen. Trotz diverser Nahaufnahmen der Strukturen ist ihre genaue Natur immer noch rätselhaft – umso mehr, da nicht alle Flecken gleich aussehen. Einige scheinen kühler als das umliegende Terrain zu sein, andere nicht. Ein Hinweis auf ihre unterschiedliche Zusammensetzung?

Nahaufnahme des großen Roten Flecks und seines damals noch weißen Begleitsturms
© NASA / ESA / I. de Pater und M. Wong, UC Berkeley
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 Bild vergrößern7 Der befleckte Jupiter

Mindestens seit den 70er Jahren des 19. Jahrhunderts existiert der Große Rote Fleck des Jupiters – vermutlich aber gibt es das charakteristische Oval schon viel länger. Bereits im 17. Jahrhundert beschrieben Astronomen ähnliche Beobachtungen, darunter auch Giovanni Domenico Cassini, der Entdecker der nach ihm benannten Lücke in den Saturnringen und mehrerer Saturnmonde. Der Rote Fleck ist ein gigantischer Wirbelsturm – die Erde würde in sein Oval locker zweimal hineinpassen –, das in etwa sechs Erdtagen um seine Achse rotiert. Messungen haben ergeben, dass die Wolken dieses Sturms bis zu acht Kilometer über seine Umgebung aufragen. Weshalb der Fleck röter erscheint als seine Umgebung, weiß man nicht, genauso wenig, wann und wie er entstand. Möglicherweise ist seine Lebensdauer begrenzt: Seit den frühesten Beobachtungen scheint er langsam zu schrumpfen und langsamer zu rotieren.

Das Sechseck an Saturns Nordpol
© NASA, JPL / Caltech / Space Science Institute
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 Bild vergrößern5 Das Sechseck an Saturns Nordpol

Eine der seltsamsten Strukturen der Gasplanetenatmosphären befindet sich am Nordpol des Saturn. Um den Polarwirbel des Riesenplaneten legt sich ein enormes Sechseck aus Wolken. Die Struktur ist wahrhaft gigantisch: Jede einzelne Kante ist mit 13 700 Kilometer Länge größer als der Durchmesser der Erde. Hinter der geometrischen Figur steckt wohl ein langlebiger Jetstream mit einer stehenden Welle, in dem kleinere Wirbel mit einigen hundert Kilometer Durchmesser mitreisen. Das Hexagon rotiert in etwas mehr als zehn Stunden einmal um die Achse des Saturn. Am Südpol gibt es keine vergleichbare Struktur, obwohl dort ebenfalls ein Polarwirbel zu finden ist.

Lichtreflektion auf Flüssigkeit an der Titanoberfläche
© NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho
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 Bild vergrößern4 Methanmeere auf Titan

Lange Zeit galt, dass die irdischen Ozeane im Sonnensystem einzigartig sind – nirgendwo sonst erwarteten Forscher so etwas wie Meere auf der Oberfläche eines Himmelskörpers: bis Radarbilder der Sonde Cassini Seen und ganze Flusssysteme zeigten. Den endgültigen Nachweis, dass es sich um "Gewässer" handelt, lieferte dann die Sonne – ihre Reflexion auf einem Meer namens Kraken Mare beseitigte jeden Zweifel. Allerdings ist die Flüssigkeit in diesen Seen, deren Größe bis an das Kaspische Meer auf der Erde heranreicht, kein Wasser, sondern der Kohlenwasserstoff Methan. Wassereis übernimmt auf Titan dagegen die Rolle des festen Gesteins, in die Flüsse und Bäche ihr Bett einschneiden.

Die Eisfontänen von Enceladus entlang eines Viertel Planetenumfang
© NASA/JPL/Space Science Institute
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 Bild vergrößern3 Die Eisfontänen von Enceladus

Schon lange stand die Vermutung im Raum, dass sich unter der dicken Eiskruste des Saturnmonds Enceladus ein gewaltiger Ozean aus flüssigem Wasser verberge. Diese Annahme hat sich auf spektakuläre Weise bestätigt. Am Südpol des Mondes zeigten sich auf Bildern gigantische Fontänen aus Eispartikeln, die einer von tiefen Rissen durchzogenen Formation namens Tigerstreifen entspringen. Am Ursprung dieser Geysire tief in den Spalten muss flüssiges Wasser vorhanden sein – das erkennt man daran, dass die Partikel nicht nur Eis enthalten, sondern auch Salz. Die einzige Erklärung dafür: Die Salze waren im Wasser gelöst, als es durch den Eispanzer von Enceladus ausgestoßen wurde. Der untereisische Ozean ist salzig wie die Erde. Das wiederum zeigt, dass das Wasser in Kontakt mit dem Gesteinskern des Mondes steht und Minerale aus ihm herauslöst. Das Gestein könnte heiß genug sein, um hydrothermale Aktivität zu erlauben – ähnliche heiße Quellen am Ozeanboden könnten hier auf der Erde das erste Leben hervorgebracht haben. Jenseits solcher Spekulationen bringt Enceladus ziemlich sicher ein anderes bemerkenswertes Phänomen hervor: einen Schweif aus Wasser und Salz, der entlang seiner Umlaufbahn einen dünnen Ring bildet, den E-Ring von Saturn.

Infrarotaufnahme von Uranus und seinen Atmosphärenstrukturen
© Erich Karkoschka (University of Arizona) and NASA/ESA
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 Bild vergrößern2 Der Planet, der auf der Seite liegt

Während alle anderen größeren Himmelskörper im Sonnensystem zumindest ungefähr in der gemeinsamen Bahnebene rotieren, tanzt Uranus aus der Reihe. Der vorletzte und kleinste der Gasplaneten liegt quasi auf der Seite – seine Rotationsachse ist um 97 Grad geneigt, so dass er quasi seine Bahn entlangrollt. Auch seine Ringe und Monde folgen dieser Ausrichtung. Als bisher plausibelste Erklärung für die gekippte Achse gelten Zusammenstöße mit mehreren Protoplaneten in der Frühzeit des Uranus.

Iapetus mit äquatorialem Wulst
© NASA/JPL/Space Science Institute
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 Bild vergrößern1 Der Rettungsring des Iapetus

Der Saturnmond Iapetus ist in vielerlei Hinsicht ein kurioser Körper: Er besteht aus zwei sehr unterschiedlich gefärbten Hälften und, wie man aus seiner geringen Dichte schließen kann, wohl fast vollständig aus Wassereis. Aber am merkwürdigsten ist eine ebenso einzigartige wie gigantische Struktur entlang seines Äquators – ein mindestens 1300 Kilometer langer, bis zu 13 Kilometer hoher Rücken. Dieser Äquatorwulst ist ein Gebirge wie kein anderes. Neben seiner enormen Höhe ist er mit 20 Kilometern Breite extrem schmal, so dass alle bisher bekannten Mechanismen, wie sich Gebirge bilden, als Erklärung ausfallen. Möglicherweise entstand der Wulst, weil der Mond in seiner teilweise geschmolzenen Jugend deutlich schneller rotierte. Ein anderer Erklärungsversuch geht davon aus, dass Iapetus in der Frühzeit des Sonnensystems von einem Ring umgeben war, dessen Material dann entlang des Äquatores herabstürzte. Eine definitive Erklärung steht allerdings noch aus.