Pluto steht seit mehr als einem Jahrzehnt im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit. Dies begann kurz nach der Entdeckung von Eris im Kuipergürtel, einem von vielen Kuipergürtel-Objekten (KBOs), die zur „Großen Planetendebatte“ und dem IAU-Resolution von 2006 . Auch das Interesse an Pluto stieg dank der Neue Horizonte Mission, die den ersten Vorbeiflug an diesem „Zwergplaneten“ in Juli 2015 .
Die Daten, die diese Mission auf Pluto lieferte, erweisen sich immer noch als Fundgrube für Astronomen, die neue Entdeckungen über Plutos Oberfläche, Zusammensetzung, Atmosphäre und sogar Bildung ermöglichen. Zum Beispiel eine neue Studie von Forschern der Südwestforschungsinstitut (und unterstützt von der NASA Rosetta Finanzierung) deutet darauf hin, dass sich Pluto möglicherweise gebildet hat aus eine Milliarde Kometen krachen zusammen .
Die Studie mit dem Titel „ Ursprüngliche N2liefert eine kosmochemische Erklärung für die Existenz von Sputnik Planitia, Pluto “, erschien kürzlich in der wissenschaftlichen ZeitschriftIkarus.Die Studie wurde von Dr. Christopher R. Glein – einem Forscher der Abteilung für Weltraumwissenschaften und -technik des Southwest Research Institute – und Dr. J. Hunter Waite Jr, ein SwRI-Programmdirektor.
Der erste Kuipergürtel beherbergt mehr als 100.000 Asteroiden und Kometen mit einem Durchmesser von über 100 km. Bildnachweis: JHUAPL
Der Ursprung von Pluto ist etwas, über das Astronomen seit einiger Zeit rätseln. Eine frühe Hypothese war, dass es sich um einen entflohenen Neptunmond handelte, der von Neptuns derzeit größtem Mond Triton aus der Umlaufbahn geworfen worden war. Diese Theorie wurde jedoch widerlegt, nachdem dynamische Studien zeigten, dass Pluto sich Neptun in seiner Umlaufbahn nie nähert. Mit der Entdeckung des Kuipergürtels im Jahr 1992 wurde die wahre Herkunft von Pluto klar.
Obwohl Pluto das größte Objekt im Kuipergürtel ist, ähnelt es im Wesentlichen in Umlaufbahn und Zusammensetzung den eisigen Objekten, die ihn umgeben. Gelegentlich werden einige dieser Objekte aus dem Kuipergürtel geschleudert und werden zu langperiodischen Kometen im Inneren Sonnensystem. Um festzustellen, ob sich Pluto aus Milliarden von KBOs gebildet hat, untersuchten Dr. Glein und Dr. Waite Jr. Daten aus demNeue HorizonteMission auf dem stickstoffreichen Eis in Sputnik Planitia.
Dieser große Gletscher bildet den linken Lappen des hellen Tombaugh Regio-Features auf Plutos Oberfläche (auch bekannt als Plutos „Herz“). Anschließend verglichen sie dies mit Daten der NASA/ESARosettaMission, die zwischen 2014 und 2016 den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P) untersuchte. Wie Dr. Glein erklärte:
„Wir haben das kosmochemische Modell der Pluto-Bildung entwickelt, das wir ‚den Riesenkomet‘ nennen. Wir fanden eine faszinierende Übereinstimmung zwischen der geschätzten Stickstoffmenge im Gletscher und der Menge, die zu erwarten wäre, wenn Pluto durch die Agglomeration von etwa einer Milliarde Kometen oder anderen Kuipergürtel-Objekten mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung wie 67P, dem von Rosetta erforschten Kometen, gebildet würde .“
New Horizons Vorbeiflug von Pluto im Juli 2015 hat dieses ikonische Bild der herzförmigen Region namens Tombaugh Regio aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JHUAPL/SwRI
Diese Forschung stößt auch auf eine konkurrierende Theorie, das sogenannte „Solarmodell“. In diesem Szenario bildete sich Pluto aus dem sehr kalten Eis, das Teil der protoplanetaren Scheibe war, und hätte daher eine chemische Zusammensetzung, die eher der der Sonne entspricht. Um festzustellen, was wahrscheinlicher war, mussten die Wissenschaftler nicht nur verstehen, wie viel Stickstoff jetzt auf Pluto (in seiner Atmosphäre und seinen Gletschern) vorhanden ist, sondern auch, wie viel im Laufe von Äonen in den Weltraum ausgetreten sein könnte.
Dann mussten sie eine Erklärung für das derzeitige Verhältnis von Kohlenmonoxid zu Stickstoff finden. Letztendlich konnte die geringe Menge an Kohlenmonoxid bei Pluto nur durch Vergraben in Oberflächeneis oder Zerstörung durch flüssiges Wasser erklärt werden. Am Ende deuten die Forschungen von Dr. Glein und Dr. Waite Jr. darauf hin, dass Plutos ursprüngliche chemische Zusammensetzung, die von Kometen geschaffen wurde, durch flüssiges Wasser, möglicherweise in Form eines unterirdischen Ozeans, modifiziert wurde.
„Diese Forschung baut auf den fantastischen Erfolgen derNeue HorizonteundRosettaMissionen, um unser Verständnis des Ursprungs und der Entwicklung von Pluto zu erweitern“, sagte Dr. Glein. „Mit der Chemie als Detektivwerkzeug sind wir in der Lage, bestimmte Merkmale, die wir heute auf Pluto sehen, auf Entstehungsprozesse von vor langer Zeit zurückzuverfolgen. Dies führt zu einer neuen Wertschätzung des Reichtums von Plutos ‚Lebensgeschichte‘, die wir gerade erst zu begreifen beginnen.“
Während die Forschung sicherlich eine interessante Erklärung für die Entstehung von Pluto bietet, erfüllt das Sonnenmodell immer noch einige Kriterien. Letztendlich werden weitere Forschungen erforderlich sein, bevor Wissenschaftler zu dem Schluss kommen können, wie Pluto entstanden ist. Und wenn Daten aus demNeue HorizonteoderRosettaMissionen sollten sich als unzureichend erweisen, vielleicht wird eine andere New Frontiers-Mission zu Pluto das Rätsel lösen!
