Geheimnis von Plutos Herz endlich gelüftet: Wie die ungewöhnliche Struktur entstand

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Stand: 23.04.2024, 16:54 Uhr

Von: Felix Durach, Tanja Banner

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Neun Jahre reiste die Raumsonde New Horizons, um Bilder von Pluto zu machen. Nun enthüllen Forscher das Geheimnis seiner herzförmigen Struktur.

Frankfurt - Neun Jahre flog die Raumsonde „New Horizons", um 2015 Bilder und Daten von der Oberfläche des Zwergplaneten Pluto zur Erde zu schicken. Während dieser Zeit wurde Pluto vom äußersten Planeten des Sonnensystems zu einem Zwergplaneten herabgestuft - doch spannend ist der Himmelskörper für die Forschung immer noch. Seit den „New Horizons"-Aufnahmen rätseln Forscherinnen und Forscher über eine weiße, herzförmige Struktur auf der Oberfläche des Zwergplaneten. Wie dieses „Herz" entstand, war lange Zeit ein Rätsel - das nun endlich gelöst ist.

Ein internationales Team von Astrophysikerinnen und Astrophysikern, geleitet von der Universität Bern und Mitgliedern des National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS, konnte die Entstehung der herzförmigen Struktur in einer Simulation nachbilden. Sie kamen zu dem Schluss, dass das „Herz" durch den Zusammenstoß mit einem anderen planetarischen Körper mit einem Durchmesser von etwa 700 Kilometern entstanden ist. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Zwerplanet Pluto und sein „Herz": Forschende wissen, wie es entstand

Zusammenstöße zwischen planetarischen Körpern sind an sich nichts Ungewöhnliches. Die herzförmige Struktur auf der Oberfläche von Pluto stellte die Forscherinnen und Forscher jedoch vor allem aufgrund ihrer ungewöhnlichen Form, ihrer geologischen Zusammensetzung und des Höhenprofils der Oberfläche vor ein Rätsel. Die Forschenden konzentrierten sich in ihren Berechnungen hauptsächlich auf die Entstehung der Sputnik-Ebene - dem westlichen, tropfenförmigen Teil des „Herzes".

Das „Herz" des Zwerplaneten Pluto ist deutlich auf den Aufnahmen der Nasa-Raumsonde „New Horizons" zu erkennen. Jetzt zeigt eine neue Studie, wie es entstand. (Archivbild) © NASA-JHUAPL-SwRI/dpa

Die Sputnik-Ebene erstreckt sich über eine Fläche von 1200 mal 2000 Kilometern - etwa ein Viertel der Fläche Europas - 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", erklärte Martin Jutzi, Co-Autor der Studie, in einer Mitteilung der Universität Bern.

Das Forschungsteam versuchte daher, den Zusammenstoß zu simulieren, indem es sowohl Geschwindigkeit und Winkel des kollidierenden Körpers als auch die Beschaffenheit der Pluto-Oberfläche variierte. Auf diese Weise gelang es dem Team, den Zusammenstoß in einer Simulation zu rekonstruieren. Die geringe Geschwindigkeit und der spezielle Einfallswinkel des anderen planetarischen Körpers sowie die Struktur und Temperatur der Pluto-Oberfläche führten zur besonderen Beschaffenheit der Sputnik-Ebene.

Kern des kollidierten Objekts befindet sich wohl in Pluto

Aus der Veröffentlichung geht auch hervor, dass der Kern des planetarischen Körpers, der mit Pluto kollidierte, wahrscheinlich immer noch unter der Sputnik-Ebene liegt. „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. Dies soll auf die extrem niedrige Temperatur von Plutos Kern zurückzuführen sein. Dadurch schmolz das umgebende Gestein auch durch die Hitze des Einschlags nicht und der Kern des Planetenkörpers sank nicht bis zum Kern von Pluto.

Die Simulation liefert auch Hinweise auf die Existenz eines unterirdischen Ozeans auf Pluto. Nach den Gesetzen der Physik hätte die Vertiefung der Sputnik-Ebene im Laufe der Zeit zum Pol des Zwergplaneten wandern müssen. Die bisherige theoretische Erklärung für das Ausbleiben dieser Bewegung war die Existenz eines unterirdischen Ozeans.

Die neue Studie bietet jedoch eine Erklärung, die ohne Ozean auskommt. Durch die Kollision und die anschließende 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 zutreffend erweisen, würde Pluto also keinen unterirdischen Ozean haben - oder nur einen sehr dünnen. (fd/tab)

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