Pluto „malt“ seinen größten Mond rot

Die NASA-Raumsonde New Horizons hat diese hochauflösende, verbesserte Farbansicht von Plutos größtem Mond Charon aufgenommen. Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

Hochauflösende, verbesserte Farbansicht von Plutos größtem Mond, Charon. Rötliches Material in der nördlichen (oben) Polarregion – informell Mordor Macula genannt – ist chemisch verarbeitetes Methan, das aus Plutos Atmosphäre auf Charon entwichen ist. Bild überNASA/JHUAPL/SwRI.


Faszinierende Neuigkeiten vom Zwergplaneten Pluto und seinem größten Mond Charon werden immer noch veröffentlicht, mehr als ein Jahr nachdem die Raumsonde New Horizons im Juli 2015 am Planeten vorbeigeflogen ist. Einen Monat vor dem historischen Vorbeiflug – wahrscheinlich der einzige derartige Vorbeiflug von Pluto in einigen unseres Lebens – die Kameras von New Horizons sahen die Nordpolarregion von Charon rötlich. Nach der Analyse der Bilder und anderer Daten, die von New Horizons zurückgesendet wurden, sagten Wissenschaftler am 14. September 2016, dass Charons Polarfärbung von Pluto selbst stammt. Sie sagten, dass Methangas, das aus Plutos Atmosphäre entweicht, durch die Schwerkraft von Charon „eingeschlossen“ wird. Das Gas gefriert an der kalten, eisigen Oberfläche an Charons Pol. Dann findet ein chemischer Prozess statt, bei dem ultraviolettes Licht der Sonne das Methan in schwereres umwandeltKohlenwasserstoffeund schließlich in rötliche organische Materialien namenstholins.

Die Arbeit der Wissenschaftler istveröffentlichtim peer-reviewed JournalNatur.


Will Grundy ist Co-Ermittler von New Horizons am Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona, und Hauptautor der Studie. Er sagte in aAussage der NASA:

Wer hätte gedacht, dass Pluto ein Graffiti-Künstler ist, der seinen Begleiter mit einem rötlichen Fleck besprüht, der eine Fläche von der Größe von New Mexico bedeckt?

Jedes Mal, wenn wir erkunden, finden wir Überraschungen. Die Natur ist erstaunlich erfinderisch, wenn es darum geht, die Grundgesetze der Physik und Chemie zu nutzen, um spektakuläre Landschaften zu schaffen.

Die NASA-Erklärung, wie Grundys Team zu ihren Schlussfolgerungen über Charons roten Pol kam:




Das Team kombinierte Analysen aus detaillierten Charon-Bildern von New Horizons mit Computermodellen zur Eisentwicklung an den Polen von Charon. Missionswissenschaftler hatten zuvor spekuliert, dass Methan aus Plutos Atmosphäre im Nordpol von Charon gefangen und langsam in das rötliche Material umgewandelt wurde, aber keine Modelle hatten, um diese Theorie zu stützen.

Das Team von New Horizons untersuchte die Daten, um festzustellen, ob die Bedingungen auf dem texanischen Mond (mit einem Durchmesser von 753 Meilen oder 1.212 Kilometern) die Aufnahme und Verarbeitung von Methangas ermöglichen könnten. Die Modelle, die die 248-jährige Umlaufbahn von Pluto und Charon um die Sonne verwenden, zeigen extremes Wetter an den Polen von Charon, wo 100 Jahre ununterbrochenes Sonnenlicht mit einem weiteren Jahrhundert ununterbrochener Dunkelheit abwechseln. Die Oberflächentemperaturen während dieser langen Winter sinken auf -430 Fahrenheit (-257 Celsius), kalt genug, um Methangas zu einem Feststoff zu gefrieren.

Grundy erklärte:

Die Methanmoleküle hüpfen auf der Oberfläche von Charon herum, bis sie entweder zurück in den Weltraum entkommen oder auf dem kalten Pol landen, wo sie fest gefrieren und eine dünne Schicht aus Methaneis bilden, die anhält, bis das Sonnenlicht im Frühjahr zurückkommt.


Aber, so die Aussage der Wissenschaftler, während das Methaneis schnell absublimiert, bleiben die schwereren Kohlenwasserstoffe, die daraus entstehen, an der Oberfläche.

Die Modelle legten auch nahe, dass im Frühling von Charon das zurückkehrende Sonnenlicht die Umwandlung des gefrorenen Methans in Gas auslöst. Aber während das Methaneis schnell absublimiert, bleiben die schwereren Kohlenwasserstoffe, die bei diesem Verdampfungsprozess entstehen, an der Oberfläche.

Sonnenlicht bestrahlt diese Reste weiter in rötliches Material – genannttholins– das sich über Jahrmillionen langsam an den Polen von Charon angesammelt hat. Die Beobachtungen von New Horizons an Charons anderem Pol, der sich derzeit in winterlicher Dunkelheit befindet – und von New Horizons nur durch das von Pluto reflektierte Licht oder „Pluto-Shine“ gesehen – bestätigten, dass an beiden Polen die gleiche Aktivität auftrat.

Alan Stern, leitender Forscher von New Horizons vom Southwest Research Institute und Mitautor der Studie, sagte:


Diese Studie löst eines der größten Geheimnisse, die wir auf Charon, dem Riesenmond von Pluto, gefunden haben. Und es eröffnet die Möglichkeit, dass andere kleine Planeten im Kuipergürtel mit Monden ähnliche oder sogar noch umfassendere „atmosphärische Transfer“-Merkmale auf ihren Monden erzeugen.

Bildquelle: NASA/JHUAPL/SwRI

Falschfarbenbild von Plutos herzförmigem Sputnik Planum, das erstmals 2015 von New Horizons gesehen wurde. Image viaNASA/JHUAPL/SwRI.

Fazit: Nach der Analyse der Bilder und anderer Daten, die New Horizons während seines Vorbeiflugs an Pluto 2015 zurücksendete, sagten Wissenschaftler am 14. September 2016, dass die rote Farbe am Nordpol von Charon von Methangas stammt, das aus Pluto selbst entweicht.