Nach jahrelangem Rätseln - Forscher lüften Geheimnis um das „Herz" von Pluto

Die herzförmige Struktur auf der Oberfläche von Pluto sorgte jahrelang für ein Rätsel. Nun hat eine Gruppe von Forschern das Geheimnis hinter Plutos „Herz" gelüftet.

München - Die Forscher der Nasa haben sicherlich nicht schlecht gestaunt, als die Raumsonde New Horizons im Jahr 2015 Bilder von der Oberfläche des Zwergplaneten Pluto zurück an die Erde sendete. Über neun Jahre war die Raumsonde unterwegs gewesen, um den Pluto und den Kuipergürtel zu erforschen und Bilder in den entfernten Regionen unseres Sonnensystems zu machen. Die Bilder von New Horizons, die am 14. Juli 2015 den Zwergplaneten passierte, zeigten auf der Oberfläche eine weiße, herzförmige Struktur - Plutos Herz war geboren. Jahrelang rätselten Forscher weltweit über die Entstehungsgeschichte des Herzes - nun gelang ihnen der Durchbruch.

Nach jahrelangem Rätseln - Forscher finden Erklärung für „Herz" von Pluto

Einem internationalen Team aus Astrophysikern unter der Leitung der Universität Bern und Mitgliedern der National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS ist es gelungen, die Entstehung der herzförmigen Struktur in einer Simulation zu reproduzieren. Das Herz entstand demnach als Folge einer Kollision mit einem anderen planetarischen Körper mit einem Durchmesser von knapp 700 Kilometern. Die Erkenntnisse wurden am Montag (15. April) im Fachmagazin „Nature Astronomy" veröffentlicht.

Kollisionen zwischen planetarischen Körpern sind an sich keine Besonderheit. Die herzförmige Struktur auf der Pluto-Oberfläche stellte die Forschenden aber vor allem wegen ihrer ungewöhnlichen Form, der geologischen Zusammenstellung und dem Höhenprofil der Oberfläche vor Rätsel. Die Astrophysiker fokussierten sich in ihren Berechnungen vor allem auf die Entstehung der Sputnik-Ebene - dem westlichen, tropfenförmigen Teil des „Herzes".

Kollision mit einem planetarischen Körper formte Oberfläche von Pluto

Die Sputnik-Ebene umfasst eine Fläche von 1200 auf 2000 Kilometern - etwa ein Viertel der Fläche von Europa - und liegt drei bis vier Kilometer tiefer als die umliegenden Gebiete. „Die längliche Form der Sputnik-Ebene deutet stark darauf hin, dass es sich bei dem Aufprall nicht um einen direkten Frontalzusammenstoß handelte, sondern eher um einen schrägen Zusammenstoß", sagte Martin Jutzi, Co-Autor der Studie, in einer Veröffentlichung der Universität von Bern.

Das Forschungsteam versuchte deshalb die Kollision zu simulieren, indem sie sowohl Geschwindigkeit und Winkel des kollidierenden Körpers, als auch die Zusammensetzung der Pluto-Oberfläche variierten. So gelang den Forschenden eine Rekonstruktion des Zusammenstoßes in der Simulation. Die niedrige Geschwindigkeit und der besondere Einfallswinkel des anderen planetarischen Körper, sowie die Struktur und Temperatur der Pluto-Oberfläche sorgten für die besondere Beschaffenheit der Sputnik-Ebene.

Forscher lösen Rätsel: Kollision führte zu Entstehung von Plutos „Herz"

Weiter geht aus der Veröffentlichung hervor, dass der Kern des planetarischen Körpers, der mit Pluto kollidierte, sich wohl weiterhin unter der Sputnik-Ebene befindet. „Irgendwo unter Sputnik befindet sich der Restkern eines anderen massiven Körpers, den Pluto nie ganz verdaut hat", sagte Erik Asphaug von der Universität von Arizona. Grund dafür sollen die extrem niedrige Temperatur von Plutos Kern sein. Dadurch schmolz das umliegende Gestein auch durch die Hitze des Einschlags nicht und der Kern des Planetenkörpers sank nicht bis zu dem Kern von Pluto.

Hinweise gibt die Simulation auch auf die Existenz eines unterirdischen Ozeans auf Pluto. Die Vertiefung der Sputnik-Ebene hätte den Gesetzen der Physik zu folge über die Zeit hinweg zu dem Pol des Zwergplaneten wandern müssen. Der bisherige theoretische Erklärungsansatz für das Ausbleiben dieser Bewegung war die Existenz eines unterirdischen Ozeans.

Neue Studie widerspricht - doch kein unterirdischer Ozean auf Pluto?

Die neue Studie bietet jedoch einen Erklärungsansatz, der ohne Ozean auskommt. Durch die Kollision und die darauf folgende Anlagerung des Kernmaterials des Einschlagkörpers, könnte es zu einem lokalen Massenüberschuss gekommen sein, der die ausbleibende Wanderung zu den Polen erklären würde. Sollte sich dieser Ansatz als zutreffen erweisen, würde Pluto also nicht über einen unterirdischen Ozean - oder lediglich einen sehr dünnen - verfügen. (fd)