Pluto hat den Ruf, ein gefrorenes, unveränderliches Ödland zu sein. Nun scheint es jedoch so, als könnte ein eisgefülltes Becken auf der Oberfläche des Zwergplaneten die Rotation des gesamten Zwergplaneten steuern. Dies geht aus zwei neuen Studien hervor, die heute im Journal Nature veröffentlicht wurden . Die Forschung wirft ein Licht auf die überraschend turbulente Geographie des einstigen Planeten.
Verwandte Inhalte
- Was haben wir bisher aus der Untersuchung von Pluto gelernt?
- Uranus hat möglicherweise zwei Monde versteckt
- Neue Erkenntnisse stärken die Argumente für Plutos unterirdischen Ozean
Sputnik Planitia ist eine Hälfte des herzförmigen Tombaugh Regio, einer hell sichtbaren Region, die nach dem amerikanischen Astronomen benannt ist, der Pluto, Clyde Tombaugh, entdeckte. Die 325.000 Quadratmeilen des Beckens sind dank der durchschnittlichen Pluto-Temperatur von -391 Grad Fahrenheit mit stickstoffgefrorenem Feststoff gefüllt. Sputnik Planitia hat jedoch mehr zu bieten, als man auf den ersten Blick ahnen kann: Das flache, nichtssagende Becken ist tatsächlich eine große „Massenanomalie“, die Plutos Drehung im Laufe von Millionen von Jahren um etwa 60 Grad verschoben hat, berichten Wissenschaftler im ersten Jahr neue Studien.
"Es wäre, als würde man ein paar Viertel auf eine Frisbee-Seite kleben", beschreibt James Keane, Planetologe an der Universität von Arizona und Hauptautor der Studie, die Wirkung von Sputnik Planitia auf Pluto. Als eine große Masse an der Oberfläche des Zwergplaneten haftete, destabilisierte das Becken die Rotation des Pluto, ähnlich wie es ein zusätzliches Gewicht auf einem sich drehenden Frisbee tun würde. Dieser Prozess, der als "echter Polarwander" bezeichnet wird, hat Pluto neu ausgerichtet, damit die Rotation des Zwergplaneten wieder Stabilität erreichen kann.
Diese Neuorientierung hat dazu geführt, dass sich Sputnik Planitia direkt gegenüber Pluto von seinem Mond Charon aufhält, der anderen großen Masse, die die Rotation des Zwergplaneten beeinflusst.
Ein zusammengesetztes Bild von Pluto und seinem Mond Charon. Sputnik Planitia ist die linke Hälfte des auf Pluto sichtbaren herzförmigen Merkmals und liegt Charon direkt gegenüber. (NASA / Johns Hopkins University Labor für Angewandte Physik / Southwest Research Institute) Dieses neue Verständnis von Plutos Gelogie wurde durch detaillierte Daten ermöglicht, die im vergangenen Jahr vom NASA-Satelliten New Horizons aufgenommen wurden. Keane und seine Mitautoren untersuchten die Fehler und Risse auf der Oberfläche von Pluto, um die Hypothese aufzustellen, dass Plutos Spin sich vom zusätzlichen Gewicht von Sputnik Planitia verlagerte und wahrscheinlich die Trägheit auf die Oberfläche des Zwergplaneten zog und diese aufbrach. Um diese Theorie zu testen, ließ Keane Computermodelle laufen, die echte Polarwanderer enthielten. Die Modelle erzeugten Rissmuster, die genau dem entsprechen, was New Horizons auf Plutos Oberfläche sah.
"Es ist fast so, als würdest du versuchen, die Ausbuchtung an einem Ei zu verschieben", sagte Keane. "Es wird Risse verursachen."
"Dies ist ein ziemlich starker Fall, in dem es auf Pluto tatsächlich zu echten Polarwanderungen gekommen ist", sagt Brandon Johnson, Geologe der Brown University, der Untersuchungen zur Möglichkeit eines versteckten unterirdischen Ozeans von Pluto veröffentlicht hat und an keiner der neuen Studien beteiligt war .
Dieser Ozean ist ein wesentlicher Bestandteil der heute veröffentlichten zweiten Naturstudie, die erklären soll, wie Sputnik Planitia zu seiner überwältigenden Masse kam. Inspiriert von ähnlichen Massenanomalien, die auf dem Mond gefunden wurden, glaubt ein Team unter der Leitung des Planetenforschers Francis Nimmo von der University of California in Santa Cruz, dass ein großer Einfluss auf die Oberfläche von Pluto das Eis weggeschnitzt hat, um das Sputnik Planitia-Becken zu formen.
Nachdem der zusätzliche Druck plötzlich nachgelassen hatte, drängte sich Plutos unterirdischer Ozean nach oben. Da flüssiges Wasser dichter ist als das Eis, das die Oberfläche von Pluto bedeckt, würde dieses Gebiet mit Wasser näher an der Oberfläche eine stärkere Anziehungskraft haben als andere Gebiete der Oberfläche des Zwergplaneten. Diese Anziehungskraft wird durch die Masse des Stickstoffeises verstärkt, das schließlich die Oberfläche von Sputnik Planitia füllte.
Eine Illustration von Pluto, der sich nach einem Aufprall neu orientierte, formte das Sputnik-Planitia-Becken. (James Tuttle Keane, Universität von Arizona) Leider kann die Anziehungskraft von Sputnik Planitia erst gemessen werden, wenn ein Raumschiff um Pluto in die Umlaufbahn gebracht wird, sagte Nimmo. Aber diese Papiere helfen, das Bild von Pluto als gefrorene, unveränderliche Kugel zu widerlegen und könnten Auswirkungen auf andere felsige Körper in der Ferne unseres Sonnensystems haben. Er und Keane hoffen, andere Kuiper Belt-Objekte untersuchen zu können, die so dynamisch sein könnten wie Pluto.
"Diese Prozesse sind mit ziemlicher Sicherheit nicht nur für Pluto", sagte Keane. "Das äußere Sonnensystem ist möglicherweise geologisch weitaus aktiver als gedacht."
Anmerkung der Redaktion, 17. November 2016: Aufgrund eines Bearbeitungsfehlers deutete eine Bildunterschrift darauf hin, dass Sputnik Planitia Plutos herzförmiges Merkmal war. Es ist die Hälfte der Region als Tombaugh Regio bekannt.
