Rückblick | Es wurde vor 16 Jahren vom "Planeten" vertrieben und hat Ihnen aus 6 Milliarden Kilometern Entfernung "ein Herz gemacht"

Vor sechzehn Jahren sollte der 24. August 2006 in die Geschichte der Astronomie eingehen. Pluto, der seit seiner Entdeckung im Jahr 1930 als einer der neun Planeten aufgeführt ist, wurde aufgrund seiner vielen Unterschiede zu den anderen acht Planeten lange Zeit in Frage gestellt. Auf der 26. Internationalen Astronomischen Union (IAU) wurde er schließlich vom neunten Planeten des Sonnensystems zum Zwergplaneten herabgestuft und in „Asteroid 134340“ umbenannt.

Warum wurde Pluto degradiert?

Die Existenz von Pluto wurde erstmals im frühen 20. Jahrhundert von Percival Lowell vorgeschlagen, der berechnete, dass das Schwanken der Umlaufbahnen von Uranus und Neptun durch die Anziehungskraft eines unbekannten neunten Planeten verursacht wurde. Zehn Jahre später, am 13. März 1930, bestätigte der Astronom Clyde Tombaugh am Lowell-Observatorium die Existenz von Pluto.

Clyde Tombaugh, Entdecker von Pluto

Seitdem hatte Pluto den Titel des neunten Planeten im Sonnensystem inne, bis Astronomen im Jahr 2003 den Stern 2003-UB313, auch bekannt als Eris, entdeckten, der fast so groß wie Pluto, aber viel massereicher ist.

Die Entdeckung von Eris löste in der astronomischen Gemeinschaft eine hitzige Debatte aus. Wenn Pluto ein Planet ist, dann sollte Eris auch einer sein. Daher wurden der Name und die Definition des Planeten auf dem 26. Internationalen Astronomischen Kongress bestätigt, der am 24. August 2006 in Prag, der Hauptstadt der Tschechischen Republik, stattfand. „Planet“ bezieht sich auf einen Himmelskörper, der sich um die Sonne dreht, über ausreichend Schwerkraft verfügt, um deren Starrkörperkraft zu überwinden und den Himmelskörper kugelförmig zu machen, und der andere Objekte in der Nähe seiner Umlaufbahn überwinden kann. Ein Objekt, das kein Satellit ist, wird als „Zwergplanet“ klassifiziert, wenn es nur die ersten beiden Kriterien erfüllt.

Die IAU ist der Ansicht, dass die notwendigen Bedingungen für die Entstehung eines Planeten folgende sind:

1. Eine Umlaufbahn um die Sonne haben;

2. Über genügend Masse verfügen, um das hydrostatische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten (da sie durch die Schwerkraft in eine Kugelform gepresst werden);

3. Es ist der dominierende Himmelskörper in seiner Umlaufbahn.

Nachdem die Internationale Astronomische Union (IAU) neue Kriterien für Planeten veröffentlicht hatte, wurden schließlich sowohl Pluto als auch Eris als Zwergplaneten klassifiziert. Der Grund, warum die IAU schließlich entschied, dass Pluto kein Planet mehr sei, lag darin, dass sich Plutos Umlaufbahn mit der des Neptun überschnitt.

Neben Pluto und Eris sind im Sonnensystem drei Zwergplaneten bekannt: Ceres im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, Haumea jenseits der Neptunbahn und Makemake im Kuipergürtel.

Pluto wird zum Vertreter der Zwergplaneten

Pluto liegt im Kuipergürtel des Sonnensystems, etwa 6 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt. Er besteht hauptsächlich aus Gestein und Eis, was auch eines der Merkmale der Objekte des Kuipergürtels ist.

Als Pluto noch der neunte Planet war, war er der kleinste der neun Planeten, doch als er sich wieder in die Reihe der Zwergplaneten zurückzog, wurde er zum größten und zweitmassereichsten Zwergplaneten im Sonnensystem.

Größenvergleich von Pluto, seinem Mond Charon und der Erde

Wie sollten wir Plutos Größe und Masse beschreiben? Nehmen wir als Beispiel den uns bekannten Mond. Seine Masse beträgt nur 1/6 der Masse des Mondes und sein Volumen beträgt nur 1/3 des Mondes. Allerdings sieht Pluto viel prächtiger aus als der Mond. Auf der Oberfläche von Pluto gibt es drei Farben: Anthrazitschwarz, Hellorange und Weiß.

Die Oberfläche von Pluto besteht hauptsächlich aus festem Stickstoff (über 98 %), der Rest sind Spuren von Methan und Kohlenmonoxid.

Auch die Verteilung dieser Stoffe auf Pluto ist unterschiedlich. Die Charon zugewandte Seite enthält mehr Methan, während die von Charon abgewandte Seite mehr Kohlenmonoxid und Stickstoff enthält.

Da sich das Gestein im Inneren von Pluto und das Eis auf seiner Oberfläche durch die Hitze des Zerfalls radioaktiver Elemente voneinander trennen, gehen Wissenschaftler davon aus, dass sich die innere Struktur von Pluto einer Schichtveränderung unterzogen hat: Der Kern besteht aus Gestein und der den Kern umgebende Mantel aus Eis. Zwischen Kern und Mantel kann sich auch eine Schicht flüssigen Wassers befinden.

Es hat ein romantisches "kleines Herz"

Am 19. Januar 2006 wurde die Sonde New Horizons der NASA erfolgreich gestartet. An Bord befanden sich die unendliche Hoffnung der Menschheit auf die Erforschung des Unbekannten und die Asche von Tombaugh, dem Entdecker von Pluto. Die Sonde New Horizons ist mit sieben Instrumenten ausgestattet, um die Zusammensetzung und Temperatur der Atmosphäre und Oberflächenmaterialien von Pluto zu untersuchen. Dazu gehören ein Bildgebungsspektrometer für sichtbares Licht und Infrarot, ein Bildgebungsgerät für die Fernaufklärung, ein Sonnenwindanalysator, ein Bildgebungsspektrometer für ultraviolettes Licht, ein Hochenergie-Partikelspektrometer, Radiowissenschaftsgeräte und ein Staubzähler.

Sonde New Horizons

Am 14. Juli 2015 machte die Sonde New Horizons das erste Nahaufnahmefoto dieses fernen und geheimnisvollen Planeten in einer Entfernung von 12.550 Kilometern von Pluto.

Diese Fotos wurden sofort nach ihrer Veröffentlichung zu Internet-Berühmtheiten. Dieser eisige Zwergplanet hat eine unglaublich vielfältige und komplexe Topographie, die einfallsreiche Forscher und Weltraumfans gleichermaßen in Erstaunen versetzt. Auf Pluto gibt es einen riesigen hellen Bereich in Herzform, der ihm einen Hauch von Romantik verleiht.

Pluto mit einer riesigen "Herzform"

In dieser riesigen Herzform fließt der Stickstoffgletscher langsam in die Tiefen des Eisbeckens. Auf der Westseite des Stickstoffgletschers befindet sich ein Plateau namens „Sputnik“. Obwohl es sich um ein Plateau handelt, fällt es nicht auf, da es in einem Becken liegt. Auf der Oberfläche von Pluto gibt es viele Krater, aber dieser „herzförmige“ Bereich ist in der Lage, „sauber und unbefleckt zu bleiben“ und dennoch eine glatte Oberfläche zu bewahren.

Und es schien, als gäbe es eine geheimnisvolle Kraft, die seine Oberfläche heilte. Was ist los? Vielleicht liegt der Schlüssel in den seltsamen Materialien, die dieses Plateau geformt haben. Stickstoff ist der am häufigsten vorkommende Bestandteil in Plutos Atmosphäre, aber die extrem niedrige Temperatur führt dazu, dass der Stickstoff zu Stickstoffeis kondensiert, das auf die Oberfläche Plutos fällt. Die Oberfläche des Stickstoffeises auf Sputnik Planitia ist mit einem wabenförmigen Muster bedeckt.

Wabenmuster

Könnte es sein, dass diese seltsamen Muster die Krater ausgelöscht haben, die eigentlich vorhanden sein sollten? Wissenschaftler gehen davon aus, dass der schwache Wärmefluss im Inneren von Pluto das warme Stickstoffeis nach oben treibt, genau wie bei der Flüssigkeitskonvektion, wobei heiße Flüssigkeit vom Boden aufsteigt und niedrige Flüssigkeit von der Oberfläche absinkt, wodurch nach und nach ein Flickenteppich aus Wabenmustern entsteht.

Das Stickstoffeis in Plutos Atmosphäre kondensierte in Form von Stickstofffrost im untersten Teil des Kraters, füllte nach und nach die Vertiefung und „heilte sich selbst“, wodurch das herzförmige, wabenförmige Plateau entstand, das wir heute sehen.

Das herzförmige Gebiet auf Pluto wurde später nach Clyde Tombaugh, dem Wissenschaftler, der Pluto entdeckte, „Tombaugh Regio“ genannt. Nach dem Tod von Clyde Tombaugh füllte seine Familie einen Teil seiner Asche in Aluminiumdosen. Als die Sonde New Horizons auf Pluto zuflog, war Tombaugh, der Pluto in seinem Leben noch nie deutlich gesehen hatte, der Mensch, der ihm am nächsten war. Es gibt noch immer viele Fragen und Geheimnisse rund um Pluto. Vielleicht werden all diese Erkenntnisse erst nach und nach ans Licht kommen, wenn die Wissenschaft weitere Fortschritte macht oder wenn Menschen in der Lage sind, Pluto zu betreten.

Umfassende Zusammenstellung: CCTV Wissenschaft und Bildung, öffentliches WeChat-Konto „Haohan Universe“, Science and Technology Daily