Zurück zum Pluto

Hallo Ihr Lieben,

allzu viel neues gibt es auch weiterhin nicht von New Horizons zu berichten. Derzeit wird auf den einschlägigen Websites über die Frage diskutiert, woher der Stickstoffnachschub stammen könnte, der den Verlust von stündlich hunderten Tonnen an Stickstoff, wie er aufgrund der niedrigen Masse von Pluto zwangsläufig entstehen muss, offensichtlich kompensiert.

Das muss man sich mal auf der Zunge zergehen lassen: da Pluto eine zu geringe Masse hat, um — etwa wie die Erde — seine Atmosphäre alleine durch seine Schwerkraft dauerhaft an sich zu binden, die Pluto-Atmosphäre aber zu über 90% aus Stickstoff besteht, müssen pro Tag mehrere hundert Tonnen und somit pro Jahr ca. 1,5 Millionen Tonnen an Stickstoff auf Nimmerwiedersehen aus der Plutoatmosphäre ins All diffundieren. Bei einem unterstellten Pluto-Alter von rund vier Milliarden Jahren ergibt dies einen Gesamtverlust an Stickstoff im Bereich von 7 Billiarden Tonnen, seit Pluto entstanden ist.

Auch wenn es durchaus sein kann, dass die Verlustrate aufgrund anderer als der heutigen Gegebenheiten in der Vergangenheit geringer gewesen ist, bleibt dennoch die Frage, wie es dazu kommt, dass die Atmosphäre weiterhin in der beobachteten Größe zu 90% aus Stickstoff besteht, der daher also fortlaufend von irgendwoher „nachgefüllt“ werden muss.

Im Kernpunkt der hierzu diskutierten Überlegungen steht ein Artikel von zwei US-Amerikanischen Wissenschaftlern (Kelsi Singer und ihr Mentor Alan Stern — ich überlasse es gerne Euch, über deren Religionszugehörigkeit zu spekullieren), die unter anderem untersuchten, ob der gelegentliche Einschlag von Kometen, wie er aus statistischen Erwägungen heraus in einer gewissen Häufigkeit auf Pluto zu erwarten ist, den nötigen Stickstoff direkt geliefert oder aber durch die Erzeugung von Einschlagkratern aus (bisher allerdings nicht nachgewiesen) Reservoirs unter der Plutooberfläche freigesetzt haben könnte.

Auch haben Singer und Stern darüber nachgedacht, ob Krater an sich dafür verantwortlich sein könnten, dass mehr Oberflächenbereiche mit der Atmosphäre in Berührung kommen, indem die Krater dafür sorgen, über die Zeit aufgeschichtete Oberflächen-Ablagerungen durchdringbar zu machen.

Keine dieser Überlegungen hat aber einer rechnerischen Mengenüberprüfung standhalten können: es würde so oder so zu wenig Stickstoff nachgeliefert werden.

Die vielversprechendste Erklärung für den Stickstoffnachschub ist daher eine Art Diffusion von Stickstoff aus dem Planeteninneren, die durch geologische Prozesse angetrieben wird. Die in meinen bisherigen Beiträgen mehrfach angesprochene dynamische und geologisch gesehen junge Gestalt der Oberfläche, die sich auf den bisherigen Bildern von New Horizons offenbart hat, könnte durchaus darauf hinweisen, dass entsprechende geologische Prozesse tatsächlich auf Pluto stattfinden.

Die bisher vorliegenden Daten lassen dabei vermuten, dass Wärme aus dem Inneren von Pluto an die Oberfläche dringt und damit für die auf den New-Horizons-Aufnahmen sichtbaren Spalten (als wärmebedingte Risse) und das darin abgelagerte dunkle Material (durch Aussprudeln aus dem Inneren oder Herabrieseln von der Oberfläche) sorgt. Es ist also durchaus denkbar, dass diese Prozesse auch Geysire oder Kryovulkane (also vulkanische Prozesse die wesentlich kältere Flüssigkeiten wie Wasser, Ammoniak oder Methan anstelle von geschmolzenem Gestein an die Oberfläche fördern) hervorbringen könnten, aus denen dann etwa der gesuchte Stickstoffnachstub heraussprudelt.

Die Daten, die in den nächsten Monaten von New Horizons erwartet werden, dürften einiges zur Klärung dieser These beitragen.

Einstweilen wurde folgendes Bild veröffentlicht, das eine farbverstärkte Komposition aus vier LORRI-Aufnahmen mit Farbinformationen der Ralph-Kamera zeigt:

Pluto mit künstlich verstärkten Farben
Pluto mit künstlich verstärkten Farben

Mit derart bearbeiteten Bildern können die Wissenschaftler Unterschiede und Strukturen auf der Plutooberfläche besser erkennen als mit den „echten“ Farben.

Ansonsten habe ich noch ein Video gefunden, das den FlyBy von New-Horizons basierend auf den bisher veröffentlichten Aufnahmen simuliert: http://www.space.com/30338-pluto-fly-by-video-from-new-horizons-images-by-bjorn-jonsson.html#ooid=0wNzE1dzqfCY9PSJCNkFvAis5EcfH_aH

Es bleibt also weiterhin dabei, dass New Horizons schon jetzt außerordentlich spannende Fragen aufgeworfen hat, deren Klärung die beteiligten Wissenschaftler noch eine ganze Weile beschäftigen wird. Welche Rätsel die in den kommenden Monaten auszulesenden Daten aber noch aufgeben werden, vermag derzeit keiner zu sagen.

Ich halte Euch gerne auf dem Laufenden…

Alles Liebe

Daniel

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