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Zwergplanet Pluto: Ließ Plutos Herz den Zwergplaneten taumeln?

Nach der Entstehung des großen Einschlagbeckens Sputnik Planitia auf Pluto füllte sich dieses mit großen Mengen Stickstoffeis. Dessen Masse sorgte für eine Verdrehung des Zwergplaneten. Neue Ergebnisse unterstützen die Vorstellungen von einem Wasserozean unterhalb der Eiskruste des Zwergplaneten.
Pluto-Herz-Mem: Herz und Gesichtszüge skizziert, Überschrift: Laden...

Eine der markantesten Strukturen auf der Oberfläche des Zwergplaneten Pluto ist Sputnik Planitia, die wegen ihrer hellen Farbe und ihrer Form auf den Bildern der US-Raumsonde New Horizons als das "Herz von Pluto" Berühmtheit erlangte. Nun haben sich gleich zwei Forscherteams dieses Oberflächenmerkmals angenommen. Beide Wissenschaftlergruppen gehen davon aus, das Sputnik Planitia der Überrest eines großen Einschlagbeckens ist, das in der Frühzeit des Sonnensystems vor mehr als vier Milliarden Jahren entstand. Damals schlug ein größerer Himmelskörper ein und hinterließ einen rund 1000 Kilometer weiten Krater, der durch spätere geologische Aktivität des Zwergplaneten zu einem Oval mit 1300 Kilometer Länge und 900 Kilometer Breite verformt wurde. Im Inneren dieses Einschlagkraters befindet sich eine mächtige Ablagerung aus Stickstoffeis mit Beimengungen von Methan und Kohlenmonoxid, deren Dicke auf drei bis zehn Kilometer geschätzt wird. Ihre Oberfläche liegt rund drei bis vier Kilometer tiefer als in den umgebenden Regionen.

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Die Entstehung von Plutos Herz | In der Frühzeit des Sonnensystems vor mehr als vier Milliarden Jahren wurde Pluto von einem größeren Objekt getroffen, das einen rund 1000 Kilometer messenden Einschlagkrater schuf. Aus ihm entwickelte sich in der Folge Sputnik Planitia, wegen seiner Form auch "Plutos Herz" genannt. Der Krater entstand nordwestlich seiner heutigen Position und wurde verschoben, als sich das Einschlagbecken mit großen Mengen an Stickstoffeis füllte und dabei die Massenverteilung innerhalb des Zwergplaneten veränderte.

Die Forschergruppen nehmen an, dass sich der Einschlag nordwestlich der heutigen Position ereignete. Als sich das Becken nach und nach mit immer mehr Stickstoffeis füllte, sammelte sich dort eine beträchtliche Masse an. Sie sorgte für ein Ungleichgewicht in der Massenverteilung innerhalb des Zwergplaneten; er bekam sozusagen eine Unwucht. Zudem wirkten beträchtliche Gezeitenkräfte von Plutos Hauptmond Charon ein, mit dem sich Pluto heute in einer so genannten Hantelrotation befindet. Dabei wenden sich Pluto und Charon jeweils die gleiche Seite zu, weil ihre Eigenrotationen exakt so lange dauern wie ein Umlauf um ihren gemeinsamen Schwerpunkt, nämlich rund 6,4 Tage.

Die Gezeitenkräfte von Charon sorgten dafür, dass sich der Zwergplanet um rund 60 Grad gegenüber seiner Rotationsachse drehte. Seine Kruste wurde erheblichen Spannungen ausgesetzt, weshalb sie in der Folge aufriss. So entstanden die weit verzweigten Verwerfungen und Grabenbrüche, die in vielen Bereichen der Plutooberfläche zu sehen sind. Heute befindet sich Sputnik Planitia nahe der so genannten Gezeitenachse, die ihn mit Charon verbindet. Sie steht fest, da sich die beiden Himmelskörper relativ zueinander kaum bewegen. Dies ist anders als bei der rasch rotierenden Erde, die sich unter den beiden vom Mond erzeugten Gezeitenbergen dreht. Die heutige Ausrichtung von Sputnik Planitia und des gesamten Zwergplaneten lässt sich am besten damit erklären, dass unterhalb seiner Eiskruste nach wie vor ein Ozean aus flüssigem Wasser liegt.

46/2016

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 46/2016

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