Quelle: Dr. Freund's Multiversum, Pluto und Charon (http://www.drfreund.net/astronomy_pluto.htm) Sonntag, 19.11.2017 15:23:12 Uhr
 Ausdruck starten ...  Prüfungen:  HTML   CSS   Technische Infos 

Pluto und Charon

Astronomie-Hauptseite Astronomische Nachrichten Astronomische Links
Special: Was ist ein Planet? - Warum unser Sonnensystem nur noch 8 Planeten besitzt
Pluto und Charon
Pluto (rechts) und Charon (links) in HD-Qualität
(Komposit-Foto der im Anflug befindlichen Raumsonde New Horizons vom 11.07.2015)
Beschreibung
Pluto gehört nicht zu den klassischen, seit der Antike bekannten Planeten, sondern wurde erst 1930 von Clyde W. Tombaugh am Lowell Observatorium entdeckt. Die voran gegangene Beobachtung scheinbarer Störungen in der Neptun-Bahn hatte eine intensive Durchmusterung des Himmels nach einem weiteren Planeten zur Folge. Das dabei gefundene Leichtgewicht Pluto konnte diese Störungen jedoch nicht komplett erklären, so dass weiter nach einem zehnten Planeten "Planet X" gesucht wurde. Die Abweichungen in der Neptun-Bahn lösten sich dann endgültig auf, als die Raumsonde Voyager 2 bei ihrem Vorbeiflug eine exaktere Masse für Neptun bestimmte. Damit wurde auch das Postulat eines weiteren "Planet X" überflüssig.
 
Pluto galt seit seiner Entdeckung als der am weitesten von der Sonne entfernte und kleinste Planet. Am 24. August 2006 hat die International Astronomical Union (IAU) jedoch eine Planeten-Definition verabschiedet, die Pluto nur noch als Zwergplanet einstuft. Trotzdem ist der Winzling am Rand des Sonnensystems noch immer in einigen Punkten aussergewöhnlich:
 
  • Bei Tiefst-Temperaturen von bis zu -240 Grad Celsius ist es auf Pluto zunächst mal einfach nur kalt, und zwar nicht romantisch winterlich kalt, sondern richtig schweinekalt.
  • Pluto besitzt mit Charon einen Mond, der mehr als halb so gross wie er selbst ist, so dass man eigentlich von einem Doppel-System sprechen muss. Dabei wenden sich Pluto und Charon stets die selben Seiten zu. Das bedeutet, dass ein Pluto-Tag, ein Charon-Tag und ein Charon-Monat gleich lange dauern.
  • Pluto umläuft die Sonne auf einer sehr exzentrischen Bahn die ihn teilweise bis ins Innere der Neptun-Bahn führt (zum letzten Mal von Januar 1979 bis Februar 1999) und die stark geneigt ist. Der Äquator von Pluto steht ausserdem nahezu senkrecht auf der Bahnebene.
  • Die Bahndaten legen nahe, das es sich bei Pluto tatsächlich um ein grosses Objekt des Kuiper-Gürtels handelt, wie von der IAU beschlossen, und nicht um einen regulären Planeten.
 
Alles Wissenswerte über die neue Planeten-Definition und die Degradierung von Pluto ist auf meiner Themenseite "Was ist ein Planet?" zu finden.
Pluto und Charon (Hubble-Aufnahme)
Eine der besten Aufnahmen
von Pluto und Charon
des Hubble Weltraum-Teleskops
Die beiden unscharfen, gelben Lichtpunkte im Bild links waren lange Zeit das Beste, was selbst das leistungsstarke Hubble Weltraum-Teleskop von Pluto und Charon liefern konnte. Rechts sind dagegen etwas detailliertere Aufnahmen des Hubble Weltraum-Teleskops von Pluto abgebildet, die während einer kompletten Umdrehung des Zwergplaneten im Sommer 1994 entstanden. Trotz der immer noch geringen Auflösung ist zu erkennen, dass Pluto einer der kontrastreichsten Körper im gesamten Sonnensystem ist. Die hellen Bereiche bestehen zu 98% aus gefrorenem Stickstoff, der mit Methan und Kohlenmonoxid versetzt ist. Dieser "Schnee" verdampft, wenn Pluto sich der Sonne nähert und bildet dann eine dünne Atmosphäre, die auch auf Charon übergeht. Die dunklen Gebiete sind vermutlich mit organischen Verbindungen bedeckt. Insgesamt dürfte Pluto aus einer Mischung von 70% Gestein mit 30% Wassereis bestehen. Charon besitzt eine etwas andere Dichte, was auf eine unterschiedliche Entstehungsgeschichte hinweist.
Details von Pluto (Hubble-Aufnahme)
Die kontrastreiche Oberfläche von Pluto
Herz auf Pluto (New Horizons Aufnahme)
New Horizons wird von
Pluto herzlich begrüßt
Bis zum 15. Juli 2015 basierte unser gesamtes Wissen über Pluto ausschliesslich auf Beobachtungen, die mit Teleskopen von der Erde aus durchgeführt wurden. An diesem Tag jedoch erfolgte ein naher Vorbeiflug der 2006 gestarteten Raumsonde New Horizons, die dabei zahlreiche hochauflösende Fotoaufnahmen anfertigte. Allerdings benötigt die Sonde wegen der großen Entfernung und der damit verbundenen, niedrigen Datenübertragungsrate viele Monate, um alle Bilder zur Erde zu senden. Nach ihrer kurzen Begegnung mit Pluto, an dem sie mit ca. 50.000 km/h nur 12.500 km entfernt vorbei raste, soll New Horizons übrigens noch weitere Objekte im Kuiper-Gürtel untersuchen.
Bereits während ihres Anflugs auf Pluto schoss New Horizons am 13. Juli 2015 aus 768.000 km Entfernung das Foto links, auf dem in der unteren Bildhälfte eine helle, herzförmige Struktur mit einem Durchmesser von ca. 1.600 km zu erkennen ist. Die Nahaufnahme rechts eines Gebiets in der Nähe von Plutos "Herz" zeigt erstmals detaillierte Strukturen auf Plutos Oberfläche. Die darauf deutlich erkennbaren Berge haben eine Höhe von bis zu 3.500 m und formtem sich wahrscheinlich erst vor 100 Millionen Jahren. Damit sind sie relativ jung, was auf noch immer anhaltende geologische Aktivität schliessen lässt.
Berge auf Pluto (New Horizons Aufnahme)
Eisige Berge auf Plutos Oberfläche
(Aufnahme von New Horizons)
Historische Pluto-Beobachtungen
Vom verschwommenen Lichtfleck
zur detaillierten Nahaufnahme:
Die Geschichte der Pluto-Beobachtung
im Zeitraffer
Die Animation links fasst noch einmal die beeindruckenden Fortschritte in der Pluto-Beobachtung während der letzten Jahrzehnte zusammen. Die künstlerische Darstellung rechts liefert dagegen einen Eindruck von Plutos eisiger Oberfläche, wie sie sich zukünftigen Besuchern präsentieren könnte. Der Zwergplanet befindet sich offenbar gerade am sonnennächsten Punkt seiner Bahn, denn die gefrorenen Gase verdampfen und entweichen als Geysir, um eine dünne Atmosphäre zu bilden. Hinter zarten Wolkenschleiern steht Charon am Himmel. Bis Astronauten tatsächlich ein derartiges Panorama bewundern können, dürfte allerdings noch etwas Zeit vergehen.
Geysir
Ein Geysir auf Pluto
(künstlerische Darstellung)
Die Daten von Pluto
Entdeckung 1930 durch Clyde W. Tombaugh
Position Zwergplanet im Kuiper-Gürtel
Durchmesser 2.390 km = 0,19 Erddurchmesser
Masse 0,0125 x 1024 kg = 0,0021 Erdmassen
Schwerebeschleunigung 0,58 m/s2 = 0,059-fache Erdschwerkraft
Mittlere Dichte 1,750 g/cm3
Rotationsperiode ("Tag") 6,3872 Tage (retrograd)
Sonnenumlauf ("Jahr") 247,68 Jahre
Aphel 7.375.930.000 km = 49,31 AE
Perihel 4.436.820.000 km = 29,66 AE
Grösster Erdabstand 7.528.000.000 km
Kleinster Erdabstand 4.284.700.000 km
Oberflächen-Temperatur -240 bis -218 Grad Celsius
Atmosphäre Spuren von Stickstoff, Methan, Kohlenmonoxid
Relative Helligkeit 13,65
Monde 5
Die Daten von Charon
Entdeckung 1978 durch James W. Christy
Durchmesser 1.212 km = 0,095 Erddurchmesser
Masse 0,00152 x 1024 kg = 0,00025 Erdmassen
Schwerebeschleunigung 0,28 m/s2 = 0,029-fache Erdschwerkraft
Mittlere Dichte 1,63 g/cm3
Rotationsperiode ("Tag") 6,3872 Tage (synchron)
Pluto-Umlauf ("Monat") 6,3872 Tage
Mittlerer Pluto-Abstand 19.571 km
Relative Helligkeit 17,26
Links:
Grössenvergleich
Pluto und Charon im Vergleich mit anderen transneptunischen Objekten
Weitere Pluto-Monde
15. Mai 2005
Hubble-Aufnahme des Pluto-Systems
vom 15. Mai 2005
Charon ist nicht der einzige Pluto-Mond. Im Mai 2005 entdeckte ein Astronomen-Team um Hal Weaver und Alan Stern auf Hubble-Aufnahmen zwei weitere, winzige Begleiter. Die erste Sichtung der provisorisch als S/2005 P1 und S/2005 P2 bezeichneten Monde gelang Team-Mitglied Max Mutchler. Mittlerweile wurden die neuen Monde nach Figuren aus der griechischen Mythologie auf die Namen Nix (S/2005 P2) und Hydra (S/2005 P1) getauft. Nix ist die Göttin der Dunkelheit und der Nacht, Hydra ist eine 9-köpfige Schlange, die die Unterwelt bewacht.
Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops vom 15. Mai 2005 (Bild links) und vom 18. Mai 2005 (Bild rechts) zeigen deutlich 2 weitere Objekte neben Pluto und Charon, die innerhalb von 3 Tagen merklich ihre Position verändert haben. Aus den Bildern konnten relativ genaue Bahndaten, aber nur ungefähre Abschätzungen für die Grössen der neuen Monde Nix und Hydra abgeleitet werden.
18. Mai 2005
Hubble-Aufnahme des Pluto-Systems
vom 18. Mai 2005
28. Juni 2011
Hubble-Aufnahme des Pluto-Systems
vom 28. Juni 2011
Kombinationen aus kurz und lang belichteten Aufnahmen vom 28. Juni 2011 (Bild links) und vom 03. Juli 2011 (Bild rechts), die ebenfalls vom Hubble-Weltraumteleskop angefertigt wurden, zeigen noch einen weiteren Mond, der provisorisch "P4" getauft wurde und schliesslich den Namen "Kerberos" erhielt. Kerberos ist noch erheblich kleiner als Nix und Hydra und hat seine Entdeckung einer Suche nach Staubringen um Pluto zu verdanken, die ansonsten allerdings ergebnislos blieb.
03. Juli 2011
Hubble-Aufnahme des Pluto-Systems
vom 03. Juli 2011
07. Juli 2012
Hubble-Aufnahme des Pluto-Systems
vom 07. Juli 2012
Zwischen dem 26. Juni 2012 und dem 09. Juli 2012 nahm das Hubble-Weltraumteleskop Pluto erneut ins Visier, um Erkundungen für den in 2015 erfolgten Vorbeiflug der Raumsonde New Horizons anzustellen. Auch dabei wurde auf 9 Aufnahmen wieder ein neuer, winziger Mond entdeckt (Bild links), der den provisorischen Namen "P5" erhielt und inzwischen "Styx" getauft wurde. Styx ist noch etwas kleiner als Kerberos und umkreist Pluto innerhalb der Bahn von Nix.
Es wird vermutet, dass die vielen Monde durch ein Kollisions-Ereignis in der Frühzeit des Sonnensystems entstanden, bei dem ein grösseres Vorläufer-Objekt zu Pluto und seinen Begleitern auseinander gesprengt wurde. Möglicherweise ist Pluto noch immer von einer Trümmerwolke umgeben, in der zukünftig weitere Entdeckungen gemacht werden könnten.
Mond Abmessungen in km Abstand von Pluto in km Umlaufzeit in Tagen Entdecker (Jahr)
Styx
(S/2012 P1, P5)
10 bis 25 42.000 20,2 Showalter
(2012)
Nix
(S/2005 P2)
46 bis 137 48.675 24,9 Weaver, Stern
(2005)
Kerberos
(S/2011 P1, P4)
14 bis 40 59.000 32,1 Showalter
(2011)
Hydra
(S/2005 P1)
61 bis 167 64.780 38,2 Weaver, Stern
(2005)
Links: