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Pluto mag ein wanderndes Herz haben

Plutos Riesenherz unterscheidet es von allen bekannten Planeten. Bekannt als Tombaugh Regio, dominiert das riesige, mit Eis gefüllte Einschlagbecken die Landschaft der winzigen, fernen Welt. Aber Plutos Herz könnte auf der Flucht sein, sagen Wissenschaftler, während es langsam von seinem Entstehungsort zu dem Punkt wandert, den die NASA-Raumsonde New Horizons im letzten Juli im Vorbeiflug aufgenommen hat.

Das Zentrum von Tombaugh Regio liegt in der Nähe einer imaginären Linie, der Gezeitenachse, die sich um Pluto schlängelt. Hier ist der Zug der Gezeiten vom größten Mond des Zwergplaneten, Charon, der stärkste. Irgendwann in der Vergangenheit schlug ein massiver Gegenstand in Pluto ein und schnitzte das riesige Becken heraus - was wahrscheinlich die stabile Umlaufbahn der winzigen Welt aus dem Gleichgewicht brachte. Auf der Suche nach Stabilität begann das Herz von Pluto über die Oberfläche zu gleiten - und der Rest des Planeten könnte gefolgt sein, sagten Forscher letzte Woche auf der Konferenz für Mond- und Planetenwissenschaften in The Woodlands, Texas.

James Keane, ein Doktorand an der Universität von Arizona, hat eines der beiden konkurrierenden Modelle geschaffen, die gezeigt haben, dass Plutos Herz in Bewegung ist. Er vergleicht Pluto mit einem Fußball. Beim Schleudern schneidet das Schweinsleder glatt durch den Himmel, während Pluto ursprünglich durch das Sonnensystem schnitt. Aber nach dem Aufprall brachte die Materialflut im Becken den Zwergplaneten aus dem Gleichgewicht, so als würde eine einseitige Masse den reibungslosen Flug des Fußballs stören.

Als New Horizons letztes Jahr anfing, Bilder von Pluto zurückzusenden, bemerkte Keane einen hellen Fleck in der Nähe der Gezeitenachse. Als das Raumschiff näher kam, zeigte es bald die Herzform. Wissenschaftler konnten auch das Stickstoffeis und anderes Material sehen, das den Krater nach dem Aufprall füllte. Es ist dieses eisige Material, das für die Bewegung des Herzens verantwortlich ist, sagt Keane. Nur ein paar Meilen Stickstoff-Eis würden ausreichen, um den gesamten Zwergplaneten zu veranlassen, sich neu auszurichten und nicht nur das Herz, sondern auch die Pole des Zwergplaneten zu verändern.

Stickstoff-Eis ist jedoch möglicherweise nicht das einzige, was dafür verantwortlich ist, dass das Herz in Bewegung gerät. Der Planetenforscher Francis Nimmo von der University of California in Santa Cruz hat sich eingehender mit dem befasst, was unter der Oberfläche passieren könnte. Zusätzlich zur Bewegung des Eises schlägt er vor, dass ein Teil der zusätzlichen Masse, die für das sich bewegende Herz verantwortlich ist, unter der Oberfläche des Zwergplaneten gefunden werden könnte. Nach seinen Vorbildern hätte der massive Aufprall die Eiskruste von Pluto so stark erhitzen können, dass sie schmilzt. Wasser aus einem flüssigen Ozeanmantel wäre in die neu gebildete Mulde geflossen. Da flüssiges Wasser dichter als Eis ist, ist der ausgeschnittene Bereich massiver als die umgebende Kruste, wodurch eine schwere Ausbuchtung entsteht, die das Herz in Richtung der Gezeitenachse zieht.

"Sie kleben einen kleinen Klumpen auf Pluto, dieser Klumpen wird von Charon gezogen", sagt Nimmo. Diese zusätzliche Masse wird dann leicht zum Mond gezogen.

Keane sagt, dass das Herz wahrscheinlich einen Umweg zu seiner jetzigen Heimat genommen hat. Während sich Pluto alle 248 Jahre auf seinem gewundenen Weg um die Sonne bewegt, ändern sich die Temperaturen von kalt zu relativ warm und wieder zurück. Diese Schwankungen bewirken, dass sich Plutos Atmosphäre sowie die Bewegung des Eises auf seiner Oberfläche ändert, sodass das Herz auf einem wackeligen Pfad in Richtung seiner aktuellen Position gewunden wäre.

Ob Pluto heute einen Ozean hat oder nicht, ist eine Frage, über die Wissenschaftler weiter rätseln. Nimmos Modell legt nahe, dass der Mantel, Plutos Mittelschicht, auch heute noch flüssig sein muss, wenn das Herz von Charon ferngehalten werden soll. Die Zugabe von Stickstoff zum Ozean würde als Frostschutzmittel wirken und könnte die Schicht heute flüssig halten. Keanes Modell benötigt hingegen keine flüssige Schicht, obwohl es funktionieren würde, wenn eine vorhanden wäre. Das liegt daran, dass seine Simulationen Stickstoffeis und andere leicht verdampfbare Materialien erfordern, um sich über den Planeten zu bewegen und sich im Herzen niederzulassen.

Beide Modelle sind theoretisch, aber die Forscher haben wahrscheinlich noch nicht genug Daten, um beide zu bestätigen. Während New Horizons die relativ junge Bewegung des Eises beobachtete, erforderte die Messung der Dichte eine weitere Mission zum Zwergplaneten.

Jeff Andrews-Hanna vom Southwest Research Institute in Colorado sagt, dass die Erklärungen faszinierend sind, obwohl beide vorläufig genug sind, dass er zögert, beide zu bevorzugen. "Sie haben eine interessante Beobachtung, dass das enorme Einschlagbecken am Äquator und gegenüber von Charon auf eine Art tatsächliche Kontrolle hindeutet", sagt er. "Es ist suggestiv und sie haben einige interessante Ideen, um zu versuchen, es zu erklären."

Andere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Herz jung und nur zehn Millionen Jahre alt ist, so dass die Bewegung des Eises heute fortgesetzt werden kann. Das bedeutet, dass Plutos Herz immer noch langsam reist. Eine Mission, die in ein paar Jahrzehnten in Pluto ankam, konnte das Herz in einer etwas anderen Position sehen.

Während sich das Material über die Erdoberfläche und den großen Saturnmond Titan bewegt, ist die Tatsache, dass der Rest der Kruste dem Eis folgt, einzigartig. "Eiskappen richten Planeten normalerweise nicht neu aus", sagt Keane.

Pluto mag ein wanderndes Herz haben