Plu­tos Atmo­sphä­re auf einem “Abschieds­fo­to”

Hal­lo Ihr Lie­ben,

es gibt wie­der mal neue Bil­der von New Hori­zons. Nur sie­ben Stun­den nach dem „clo­sest approach“ hat sich New Hori­zons gewis­ser­ma­ßen umge­dreht und mit LORRI ein Abschieds­fo­to auf den Weg in die Tie­fen des Kui­per-Gür­tels geknipst:

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Man erkennt dar­auf deut­lich, wie sich das Licht der aus Sicht von LORRI eigent­lich von Plu­to ver­deck­ten Son­ne in duns­ti­gen Atmo­sphä­ren­schich­ten des Plu­to streut und die­se damit sicht­bar macht. Nach ers­ten Schät­zun­gen sind die äußers­ten, gera­de noch sicht­ba­ren Schich­ten rund 130 Kilo­me­ter ober­halb der Plu­to­ober­flä­che. Die Atmo­späh­ren­wis­sen­schaft­ler wol­len dabei eine unte­re Schicht mit rund 80 Kilo­me­tern Höhe und eine dar­über lie­gen­de Schicht mit rund 50 Kilo­me­tern Höhe aus­ge­macht haben. Ich habe hier mal eine Ver­grö­ße­rung ange­fer­tigt und zwei farb­lich von­ein­an­der abge­setz­te Stri­che da rein­ge­malt, wo die bei­den Schich­ten sein könn­ten:

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Bis­her ist man gemein­hin davon aus­ge­gan­gen, dass die berech­ne­ten Tem­pe­ra­tu­ren zu hoch sei­en, um ober­halb von etwa 30 Kilo­me­tern noch Dunst her­vor­zu­brin­gen. Nach dem bis­he­ri­gen Erklä­rungs­mo­dell soll näm­lich das ultra­vio­let­te Son­nen­licht dafür sor­gen, dass Methan-Par­ti­kel (CH4) in der Plu­to­at­mo­sphä­re auf­ge­bro­chen wer­den und sich dann zu kom­ple­xe­ren Koh­len­stoff­ver­bin­dun­gen zusam­men­set­zen, wie etwa Ethen (C2H4) oder Ethin (C2H2), die bei­de von New Hori­zons in der Plu­to­at­mo­sphä­re nach­ge­wie­sen wor­den sind. Die­se Koh­len­was­ser­stof­fe sin­ken dann in die nied­ri­ge­ren, käl­te­ren Atmo­sphä­re­schich­ten ab, wo sie zu Eis­par­ti­keln kon­den­sie­ren, die schließ­lich für den sicht­ba­ren Dunst ver­ant­wort­lich sind, wie er auf den LOR­RI-Auf­nah­men zu sehen ist. Der wei­te­re Ein­fluss des ultra­vio­let­ten Son­nen­lichts sorgt dann für eine che­mi­sche Umwand­lung die­ser Eis­par­ti­kel in soge­nann­te „Tho­li­ne“, bei denen es sich um eine Klas­se lang­ket­ti­ger orga­ni­scher Mole­kü­le han­delt, die gemein­hin als Vor­stu­fen der Bau­stei­ne des Lebens gel­ten. Die­se Tho­li­ne set­zen sich dann als jener dunk­le Koh­len­was­ser­stoff-Belag an der Plu­to­ober­flä­che ab, der dem Pla­ne­ten sei­ne cha­rak­te­ris­ti­sche Far­be ver­leiht. Ähn­li­che Pro­zes­se hat man auf dem Saturn­mond Titan und dem Neptun­mond Tri­ton beob­ach­tet:

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Tri­ton gilt übri­gens als mög­li­ches ehe­ma­li­ges Kui­per-Gür­tel-Objekt, das vor lan­ger Zeit ein­mal von Nep­tun ein­ge­fan­gen wur­de (sie­he z.B. hier), so dass man bis zum Fly­By von New Hori­zons davon aus­ge­gan­gen ist, Tri­ton als eine Art Modell von Plu­to betrach­ten zu kön­nen.

Ein wei­te­res, jüngst ver­öf­fent­lich­tes LOR­RI-Bild der Sput­nik-Ebe­ne (Ihr erin­nert Euch: die bereits mehr­fach erwähn­te Ebe­ne in der west­li­chen Hälf­te des herz­för­mi­gen Gebiets namens „Tom­baugh Regio“) zeigt kla­re Hin­wei­se für schwim­men­de Eis­flä­chen auf der Plu­to­ober­flä­che:

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An den mit Pfei­len mar­kier­ten Stel­len sieht man gut die­sen „Milch in Kaffee“-Effekt, der auf glet­scher­ar­ti­ge Bewe­gun­gen der glat­ten Eis­mas­sen in Rich­tung auf das durch­furch­te, von Kra­tern über­zo­ge­ne Gebiet hin­weist. Wenn hier von „Eis“ die Rede ist, dann ist damit aller­dings nicht etwa Was­ser­eis wie auf der Erde gemeint son­dern gefro­re­ner Stick­stoff, der bei den rund ‑234°C, wie sie auf der Plu­to­ober­flä­che herr­schen, ohne Pro­ble­me in fes­ter Form vor­lie­gen kann. Die betei­lig­ten Wis­sen­schaft­ler sind ange­sichts die­ser Beob­ach­tung in hel­ler Auf­re­gung, denn nie­mand hat erwar­tet (gleich­wohl nach den Erfah­run­gen mit Tri­ton durch­aus heim­lich gehofft), eine Ober­flä­che vor­zu­fin­den, die gegen­wär­tig noch akti­ven Ver­än­de­rungs­pro­zes­sen unter­liegt.

Zum Abschluss noch ein Echt­far­ben­fo­to von Plu­to, das den eisi­gen Pla­ne­ten in neu­er Detail­schär­fe zeigt:

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Die­ses Bild wur­de aus vier ein­zel­nen LOR­RI-Bil­dern zusam­men­ge­setzt, die aus rund 450.000 Kilo­me­tern Ent­fer­nung auf­ge­nom­men wor­den sind. Die Farb­infor­ma­tio­nen stam­men hin­ge­gen vom „Ralph“-Instrument. Die „Tom­baugh Regio“, also das „wei­ße Herz“ ist dabei sehr schön zu erken­nen.

Alles Lie­be

Dani­el

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