Weltall

Nach der Geburt getrennt? Pluto könnte einen „Zwilling“ im Sonnensystem haben

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Sind der Neptun-Mond Triton (links, Aufnahme von „Voyager 2“ im Jahr 1989) und der Zwergplanet Pluto (rechts, Aufnahme von „New Horizons“ im Jahr 2015) Zwillinge?
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Der Neptun-Mond Triton und der Zwergplanet Pluto ähneln sich sehr. Nun zeigt eine neue Studie, was an dieser Theorie dran sein könnte.

Greenbelt – Der Zwergplanet Pluto und der Neptun-Mond Triton ähneln sich in vielerlei Hinsicht. Sie haben eine ähnliche Größe, ihre Zusammensetzung ist sehr ähnlich und auch die Atmosphären gleichen sich. Kurz: Pluto und Triton könnten Zwillinge sein, die bei der Geburt getrennt wurden. Ähnlich formuliert das auch eine neue Studie, die sich mit der möglichen gemeinsamen Herkunft der beiden Himmelskörper beschäftigt hat: „Triton und Pluto sind seit langem als Zwillingswelten mit ähnlichen Größen, Dichten und sogar Zusammensetzungen bekannt“, heißt es darin.

TritonPluto
Durchmesser: 2706,8 kmDurchmesser: 2376 km
Dichte: 2,059 g/cm3Dichte: 1,854 g/cm3
Oberflächentemperatur: −235° CelsiusOberflächentemperatur: −249 bis −235° Celsius
Atmosphäre: 99% Stickstoff, 1% Methan, Spuren von KohlenmonoxidAtmosphäre: 99% Stickstoff, 0,5% Methan, 0,05% Kohlenmonoxid

Beide Himmelskörper wurden bisher von je einer Raumsonde besucht: Die Nasa-Raumsonde „Voyager 2“ flog 1989 am Neptun-Mond Triton vorbei, während „New Horizons“ 2015 den Zwergplaneten Pluto besuchte. „Unser Wissen über die Oberflächen- und Atmosphärenzusammensetzung von Triton und Pluto ist auf Pluto ausgerichtet“, betont die Studie jedoch und ergänzt: „Momentan wenden wir die Dinge, die wir über Pluto gelernt haben, auf Triton an.“ Schließlich hat „New Horizons“ viel mehr Daten über Pluto geliefert als „Voyager 2“ über Triton.

War Triton nicht immer ein Mond des Planeten Neptun?

Dass Triton nicht immer ein Mond von Neptun war, verrät der Forschung bereits eine Tatsache: Er umkreist seinen Planeten in entgegengesetzter Richtung zu dessen Rotation – und ist der einzige große Mond in unserem Sonnensystem, der das tut. Daher gibt es schon lange Vermutungen, dass Triton tatsächlich aus dem Kuipergürtel stammt, einer Region im Sonnensystem, die sich außerhalb der Umlaufbahn von Neptun erstreckt. Dort existieren zahlreiche eisige Objekte – unter anderem auch der 2006 zum Zwergplaneten degradierte Pluto.

Die Studie wurde bisher nur auf dem Preprint-Server ArXiv veröffentlicht und noch nicht durch Fachleute begutachtet. Darin geht das Forschungsteam um die Forscherin Kathleen Mandt vom Goddard Space Flight Center der Nasa sogar so weit, zu vermuten, dass Triton und Pluto nah beieinander entstanden sind. „Sie haben sich wahrscheinlich in derselben Region gebildet, die nicht dort liegt, wo sich jetzt der Kuipergürtel befindet, sondern entweder näher oder weiter entfernt“, erklärt Mandt gegenüber dem New Scientist.

Pluto und Triton könnten aus der gleichen Region im Weltall stammen

Weil auf beiden Himmelskörpern große Mengen von Stickstoff und Spuren von Methan und Kohlenmonoxid gefunden wurden, vermutet das Forschungsteam, dass Triton und Pluto beide in den kalten äußeren Regionen des frühen Sonnensystems entstanden – denn diese waren reich an Stickstoff. Auch der Komet C/2016 R2 (PanSTARRS) soll laut dem Forschungsteam aus einer ähnlichen Region kommen.

„Sie müssen sich jenseits der Eislinie gebildet haben“, ist Mandt überzeugt und spielt damit auf die Entfernung von der Sonne an, in der Wasser gefrieren würde. Wegen ihrer sehr ähnlichen Zusammensetzung geht Mandt davon aus, dass Triton und Pluto sich in einem Abstand von einer bis fünf Astronomischen Einheiten (1 AE entspricht dem Abstand zwischen Sonne und Erde, also etwa 150 Millionen Kilometern) voneinander gebildet haben. Dabei waren sie Mandt zufolge nicht weiter als 30 AE von der Sonne entfernt.

So sieht das „Hubble“-Weltraumteleskop das Sonnensystem

Das Weltraumteleskop „Hubble“ von Nasa und Esa befindet sich seit 1990 in der Erdumlaufbahn. In einer Höhe von etwa 500 Kilometern blickt es tief hinein ins Weltall – fotografiert gelegentlich aber auch die Planeten des Sonnensystems.
Das Weltraumteleskop „Hubble“ von Nasa und Esa befindet sich seit 1990 in der Erdumlaufbahn. In einer Höhe von etwa 500 Kilometern blickt es tief hinein ins Weltall – fotografiert gelegentlich aber auch die Planeten des Sonnensystems. © Nasa
Nahaufnahme des roten Planeten. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der Mars „nur“ 88 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Erde und Mars kommen sich etwa alle 26 Monate nah. Die Annäherung im Dezember 2007 hat das „Hubble“-Team genutzt, um den roten Planeten abzulichten.
Nahaufnahme des roten Planeten. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der Mars „nur“ 88 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Erde und Mars kommen sich etwa alle 26 Monate nah. Die Annäherung im Dezember 2007 hat das „Hubble“-Team genutzt, um den roten Planeten abzulichten. © NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (Cornell University), and M. Wolff (Space Science Institute, Boulder)
Das „Hubble“-Weltraumteleskop hat in diesem Fall nicht nur den Nachbarplaneten der Erde, den Mars, fotografiert. Wer genau hinschaut, erkennt links oben den kleinen Mars-Mond Phobos, der um den roten Planeten zieht. Weil der Mond so klein ist, erscheint er in der „Hubble“-Aufnahme wie ein Stern. Da das Bild aus 13 verschiedenen Aufnahmen zusammengesetzt wurde, erscheint der Mond Phobos 13 Mal an unterschiedlichen Stellen.
Das „Hubble“-Weltraumteleskop hat in diesem Fall nicht nur den Nachbarplaneten der Erde, den Mars, fotografiert. Wer genau hinschaut, erkennt links oben den kleinen Mars-Mond Phobos, der um den roten Planeten zieht. Weil der Mond so klein ist, erscheint er in der „Hubble“-Aufnahme wie ein Stern. Da das Bild aus 13 verschiedenen Aufnahmen zusammengesetzt wurde, erscheint der Mond Phobos 13 Mal an unterschiedlichen Stellen. © NASA, ESA, and Z. Levay (STScI), Acknowledgment: J. Bell (ASU) and M. Wolff (Space Science Institute)
Die Details auf der Oberfläche des Planeten Jupiter sind auf „Hubble“-Fotos besonders gut zu erkennen. Besonders auffällig ist der „Große Rote Fleck“, der einen Durchmesser von rund 16.000 Kilometern hat und seit mindestens 200 Jahren über den Gasriesen tobt. Der Sturm ist so groß, dass der gesamte Planet Erde darin Platz finden würde.
Die Details auf der Oberfläche des Planeten Jupiter sind auf „Hubble“-Fotos besonders gut zu erkennen. Besonders auffällig ist der „Große Rote Fleck“, der einen Durchmesser von rund 16.000 Kilometern hat und seit mindestens 200 Jahren über den Gasriesen tobt. Der Sturm ist so groß, dass der gesamte Planet Erde darin Platz finden würde. © SCIENCE: NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), IMAGE PROCESSING: Joseph DePasquale (STScI)
Faszinierender Anblick: „Hubble“ enthüllt, dass es auf dem Planeten Jupiter Polarlichter gibt. Das Polarlicht wurde im UV-Licht aufgenommen. Es entsteht, wenn geladene Teilchen entlang des Magnetfelds des Jupiters auf hohe Energien beschleunigt werden. Treffen die Teilchen auf die Atmosphäre in der Nähe der Magnetpole, lassen sie diese wie Gase in einer Leuchtstoffröhre leuchten.
Faszinierender Anblick: „Hubble“ enthüllt, dass es auf dem Planeten Jupiter Polarlichter gibt. Das Polarlicht wurde im UV-Licht aufgenommen. Es entsteht, wenn geladene Teilchen entlang des Magnetfelds des Jupiters auf hohe Energien beschleunigt werden. Treffen die Teilchen auf die Atmosphäre in der Nähe der Magnetpole, lassen sie diese wie Gase in einer Leuchtstoffröhre leuchten. © NASA, ESA, and J. Nichols (University of Leicester); Acknowledgment: A. Simon (NASA/GSFC) and the OPAL team
„Hubble“ fotografiert nicht nur Planeten im Sonnensystem – in diesem Fall hat das Weltraumteleskop den Jupiter-Mond Europa ins Visier genommen. Europa ist etwas kleiner als der Erdmond, die Oberfläche ist von einer soliden Eiskruste bedeckt, die von Rissen durchzogen wird. Im Inneren befindet sich ein Ozean mit mehr Wasser, als es auf der Erde gibt. Fachleute gehen davon aus, dass Europa Leben beherbergen könnte.
„Hubble“ fotografiert nicht nur Planeten im Sonnensystem – in diesem Fall hat das Weltraumteleskop den Jupiter-Mond Europa ins Visier genommen. Europa ist etwas kleiner als der Erdmond, die Oberfläche ist von einer soliden Eiskruste bedeckt, die von Rissen durchzogen wird. Im Inneren befindet sich ein Ozean mit mehr Wasser, als es auf der Erde gibt. Fachleute gehen davon aus, dass Europa Leben beherbergen könnte. © ACKNOWLEDGMENT: NASA, NASA-JPL, University of Arizona
Das „Hubble“-Weltraumteleskop zeigt den Gasriesen Saturn und seine Ringe in voller Pracht. Die Farbe der Ringe verändert sich im Laufe der Beobachtungen immer wieder.
Das „Hubble“-Weltraumteleskop zeigt den Gasriesen Saturn und seine Ringe in voller Pracht. Die Farbe der Ringe verändert sich im Laufe der Beobachtungen immer wieder. © SCIENCE: NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), IMAGE PROCESSING: Alyssa Pagan (STScI)
Auch der Planet Saturn hat Polarlichter, wie diese Aufnahmen des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigen. Die Aurora verändert sich täglich, wie auf den drei Aufnahmen zu sehen ist. An manchen Tagen bewegen sie sich, während sie an anderen Tagen an Ort und Stelle bleiben. Die Polarlichter des Saturn werden hauptsächlich vom Sonnenwind angetrieben.
Auch der Planet Saturn hat Polarlichter, wie diese Aufnahmen des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigen. Die Aurora verändert sich täglich, wie auf den drei Aufnahmen zu sehen ist. An manchen Tagen bewegen sie sich, während sie an anderen Tagen an Ort und Stelle bleiben. Die Polarlichter des Saturn werden hauptsächlich vom Sonnenwind angetrieben. © NASA, ESA, J. Clarke (Boston University), and Z. Levay (STScI)
Der Planet Neptun wurde ebenfalls vom „Hubble“-Teleskop beobachtet. Die Aufnahmen aus drei Jahren zeigen, dass die Helligkeit des Planeten zwischen 1996 und 2002 stark zugenommen hat – vermutlich, weil sich zahlreiche Wolken auf der südlichen Halbkugel bildeten.
Der Planet Neptun wurde ebenfalls vom „Hubble“-Teleskop beobachtet. Die Aufnahmen aus drei Jahren zeigen, dass die Helligkeit des Planeten zwischen 1996 und 2002 stark zugenommen hat – vermutlich, weil sich zahlreiche Wolken auf der südlichen Halbkugel bildeten. © NASA, L. Sromovsky, and P. Fry (University of Wisconsin-Madison)
Der Neptun wurde am 23. September 1846 vom deutschen Astronomen Johann Galle entdeckt. Er ist 4,5 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt – 30 Mal weiter als die Erde. Trotzdem hat „Hubble“ den Planeten fotografiert.
Der Neptun wurde am 23. September 1846 vom deutschen Astronomen Johann Galle entdeckt. Er ist 4,5 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt – 30 Mal weiter als die Erde. Trotzdem hat „Hubble“ den Planeten fotografiert. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Auch den Erdmond hat sich „Hubble“ angeschaut. Genauer: Den auffälligen Krater Tycho. Der Krater wurde vor etwa 100 Millionen Jahren von einem Asteroiden-Einschlag geschlagen. Die hellen Spuren, die vom Krater wegführen, entstanden durch Material, das durch den Einschlag in die Luft geschleudert wurde. Der Krater Tycho hat einen Durchmesser von 80 Kilometern.
Auch den Erdmond hat sich „Hubble“ angeschaut. Genauer: Den auffälligen Krater Tycho. Der Krater wurde vor etwa 100 Millionen Jahren von einem Asteroiden-Einschlag geschlagen. Die hellen Spuren, die vom Krater wegführen, entstanden durch Material, das durch den Einschlag in die Luft geschleudert wurde. Der Krater Tycho hat einen Durchmesser von 80 Kilometern. © NASA, ESA, and D. Ehrenreich (Institut de Planétologie et d‘Astrophysique de Grenoble (IPAG)/CNRS/Université Joseph Fourier)

Wie wurde Triton zu einem Neptun-Mond?

Wie Triton zu einem Mond von Neptun wurde, ist unklar. Womöglich hat Neptuns Schwerkraft den Himmelskörper eingefangen, als die großen Planeten sich in den ersten 100 Millionen Jahren des Sonnensystems näher an die Sonne heran bewegten. Dass Pluto und Triton relativ nahe beieinander entstanden sein müssen, könnte noch mehr verraten, sagt Paul Schenk vom Lunar and Planetary Institute im New Scientist: „Es ist ein Hinweis darauf, dass es mehr als einen Pluto gab. Möglicherweise gab es weitere Körper mit vergleichbarer Größe und Zusammensetzung, die verloren gegangen sind.“

Um mehr über die Herkunft der beiden Himmelskörper herauszufinden, müsste eine Raumsonde Triton besuchen. Doch das wird nicht so bald passieren – schließlich ist Neptun mehr als vier Milliarden Kilometer entfernt. Außerdem stehen andere Missionen derzeit im Fokus der Raumfahrt – etwa zu den Planeten Mars und Venus sowie zum Jupiter-Mond Europa. (tab)

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