Pluto: Kaltes Herz, warmer Ozean

Aufsteigendes Wasser und gefrierender Stickstoff haben den Zwergplaneten gedreht

Santa Cruz (USA) - Der Zwergplanet Pluto besitzt unter seiner Eiskruste möglicherweise bis heute einen Ozean aus Wasser. Nur so lasse sich nach Ansicht US-amerikanischer Forscher die Lage der Ebene Sputnik Planitia – der linken Hälfte des berühmten „Herzens“ – auf dem Äquator genau gegenüber vom Plutomond Charon erklären. Nach dem Einschlag eines größeren Himmelskörpers habe aufsteigendes Wasser einerseits und gefrierender Stickstoff andererseits eine Schwerkraftanomalie erzeugt, die den Zwergplaneten in seine heutige Lage gedreht hat, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Gezeiten- und Fliehkräfte können für eine Reorientierung sorgen und so die heutige Lage der Sputnik Planitia erklären“, schreiben Francis Nimmo von der University of California in Santa Cruz und seine Kollegen. „Doch dazu muss es sich um eine positive Schwerkraft-Anomalie handeln – aber die Ebene zeigt eine negative Topologie.“ Die Planitia Planum ist etwa tausend Kilometer groß und liegt vier Kilometer tiefer als ihre Umgebung. Auf den ersten Blick fehlt hier also eher Masse, als das es dort mehr Masse gäbe. Und nur ein solcher Massen-Überschuss kann – wie es etwa bei den großen Vulkanen auf dem Mars der Fall ist – einen Planeten so drehen, dass eine solche Struktur auf dem Äquator zu liegen kommt. Die Gezeitenkraft eines großen Mondes wie im Pluto-Charon-System würde dann zusätzlich dafür sorgen, dass die Schwerkraft-Anomalie dem Mond gegenüber liegt.

Einen Ausweg aus dem Dilemma schlagen James Keane von der University of Arizona und seine Kollegen vor: Aufgrund der klimatischen Bedingungen auf Pluto könnten sich in der Ebene flüchtige Stoffe, die in den Polarregionen verdampft sind, als Eis ablagern, insbesondere Stickstoff. Dieses Stickstoff-Eis verursache dann die positive Massen-Anomalie. Doch wie Nimmo und seine Kollegen zeigen, führt dieses Szenario auf eine mit über vierzig Kilometern unrealistisch dicke Schicht aus Stickstoff-Eis in der Ebene. Es müsse also ein zweiter Effekt eine Rolle spielen, so die Forscher.

Und hier kommt ein unter der eisigen Oberfläche verborgener Ozean ins Spiel. Die Sputnik Planitia ist vor etwa 100 Millionen Jahren durch den Einschlag eines größeren Himmelskörpers entstanden. Nach diesem Ereignis war die Kruste Plutos an der Einschlagstelle dünner und dadurch konnte das Wasser des Ozeans aufsteigen. Da Wasser dichter ist als Eis, führt bereits dies zu einer positiven Schwerkraft-Anomalie. Der später in der Ebene gefrierende Stickstoff hat diesen Effekt dann lediglich verstärkt. So reicht eine sieben Kilometer dicke Schicht aus Stickstoff aus, um die Beobachtungen zu erklären. „Wir haben alle Möglichkeiten überprüft, eine positive Schwerkraft-Anomalie zu erzeugen“, sagt Nimmo, „doch keine ist so wahrscheinlich wie die eines verborgenen Ozean.“

Bildquelle: NASA

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!