Bahnresonanzen, chaotische Rotation, dunkle Oberfläche – wie ist das Satellitensystem des Zwergplaneten entstanden?
Mountain View/College Park (USA) - Drei von Plutos Monden umkreisen den Zwergplaneten in Resonanz zueinander, zwei der Begleiter zeigen eine chaotische Eigendrehung und einer der Monde besitzt eine ungewöhnlich dunkle Oberfläche. Das zeigt die Auswertung aller verfügbaren Aufnahmen, die das Weltraumteleskop Hubble in den Jahren 2006, sowie 2010 bis 2012 zur Erde gesendet hat, durch zwei Astronomen aus den USA. Im Fachblatt „Nature“ präsentiert das Forscher-Duo das erste vollständige Bild des Pluto-Systems – und wirft zugleich Fragen nach seiner Entstehung auf.
“Die vier kleinen Monde – Styx, Nix, Kerberos und Hydra – umkreisen den Zwergplaneten Pluto und seinen großen Mond Charon auf nahezu kreisförmigen, in einer Ebene liegenden Bahnen“, erläutern Mark Showalter vom SETI Institute in Kalifornien und Douglas Hamilton von der University of Maryland. Überraschend für die Astronomen beträgt die synodische Periode von Styx und Nix – also die Zeitdauer, nach der sich die beiden Trabanten an der gleichen Stelle ihrer Bahnen wieder begegnen – gerade das Anderthalbfache der synodischen Periode von Nix und Hydra. Wie diese Dreier-Resonanz entstanden ist, sei völlig unklar, so die beiden Forscher.
Anhand von beobachteten Helligkeitsschwankungen versuchten Showalter und Hamilton außerdem, Rückschlüsse auf Form und Rotation der kleinen Monde zu ziehen. Nix und Hydra sind demnach nicht kugelförmig, sondern besitzen eher die Form eines amerikanischen Footballs. Und die Eigendrehung dieser beiden Himmelskörper ist offenbar nicht regulär, sondern chaotisch, also nicht vorhersagbar. „Die meisten Monde im Sonnensystem – auch unser eigener – rotieren gebunden, zeigen ihrem Planeten also stets die gleich Seite“, so Hamilton. „Plutos Monde scheinen sich nicht an diese Regel zu halten.“ Als Grund dafür sehen die beiden Forscher die stark variierende Anziehungskraft des engen Paares Pluto-Charon.
Überraschend ist auch die Farbe des Mondes Kerberos. Während Hydra und Nix eine ähnlich helle Oberfläche wie Charon zeigen, ist Kerberos mit einem Reflexionsvermögen von nur 4 bis 6 Prozent so dunkel wie Kohle. Das könnte ein Hinweis auf die Entstehungsgeschichte des Pluto-Systems sein. Seit langem vermuten die Himmelsforscher, dass Pluto und Charon aus der Kollision zweier Planetenbausteine – so genannter Planetesimale – im jungen Sonnensystem entstanden sind. Die hellen Begleiter könnten danach aus den kleineren Bestandteilen der Trümmerwolke neu entstanden sein, während es sich bei Kerberos um ein größeres Trümmerstück eines der ursprünglichen Körper handelt. Weiteren Aufschluss über Pluto und seine Monde erhoffen sich die Forscher nun von der Sonde New Horizons, die das System Mitte Juli durchfliegt.
Bildquelle: Nasa
