Neue New-Horizons-Daten: Hinweise auf einstige Seen und Flüsse aus Stickstoff auf Pluto

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Merkmale auf der Pluto-Oberfläche deuten NASA-Wissenschaftler als Hinweise für einstige Flüsse (l.) und zugefrorene Seen (r.) aus ehemals flüssigem Stickstoff

Copyright: NASA/New Horizons

Woodlands (USA) – Auf der „Lunar and Planetary Science“-Konferenz hat der Leiter der NASA-Mission „New Horizons“ neue Informationen zur geologischen Vergangenheit des ehemals neunten Planeten im Sonnensystem, Pluto, präsentiert. Anhand dieser sehen die Wissenschaftler Belege für einstige Flüsse und Seen aus flüssigem Stickstoff auf der Oberfläche des Zwergplaneten. Selbst heute könnte es in Reservoirs unterhalb der Oberfläche solche flüssige Stickstoffseen noch geben.

Aus den Daten zur Topografie und Modellen zu den Klimazonen des Pluto, wie sie die Sonde noch immer von ihrem Vorbeiflug am Pluto-System im vergangenen Juli (2015) zur Erde funkt, gehe hervor, dass die Temperaturen und Druckverhältnisse auf Pluto vor rund 800.000 Jahren hoch genug gewesen waren, um sonst gefrorenen Stickstoff auf der Pluto-Oberfläche zu schmelzen, erläuterte Alan Stern vom Southwest Research Institute.

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Ausschnittsvergrößerung eines möglichen gefrorenen Pluto-Sees.

Copyright: NASA/New Horizons

So sich die Vermutung bestätigt, könnten diese Flüssigkeiten zahlreiche Merkmale der Pluto-Oberfläche erklären, die an Fluss- und Seenbetten erinnern (s. Abb.). „Die Oberflächen einiger dieser Merkmale sind auffallend glatt, ganz so, als sei hier eine einstige Flüssigkeit zu einer ebenen Fläche gefroren“, kommentiert Stern die Bilder und fügt hinzu, dass diese schwer alternativ morphologisch zu erklären seien.

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Im Vergleich zur Erde besteht der Pluto mehrheitlich aus tropischen Zonen, also jenen Regionen, über die die Sonne direkt hinweg zieht, während auf der Erde aufgrund der 23 Grad Neigung der Planetenachse relativ zur Sonne nur die Äquatorzonen als tropisch gelten. Allerdings seien die tropischen Zonen des Pluto auch temperaturmäßig nicht mit denen der Erde zu vergleichen, erläuterten die Forscher, da bei einer Achsenneigung von 120 Grad hier sich auch die arktischen Zonen deutlich weiter von den Polen Richtung Äquator ausdehnen und in die tropischen Regionen eindringen. „Diese Regionen sind also sowohl tropischer, als auch arktischer Natur. Das kann man alles nun wirklich nicht mit den Klimazonen der Erde vergleichen „, erläuterte Richard Binzel vom Massachusetts Institute of Technology (MIT).

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Die Klimazonen des Pluto.

Copyright: Richard Binzel and Alissa Earle / MIT

Laut den Wissenschaftlern könnte der Pluto vor rund 800.000 Jahren klimatische Extreme durchlebt haben, als die Neigung der Planetenachse ca. 103 Grad erreicht hatte: „Damals hatten sich die tropischen Regionen auf Pluto bis zu den Polen verlagert, während die Äquatorregion arktische Bedingungen durchlebten. (…) Dieser Umstand könne die dunkle Region erklären, die wir heute noch rund um den Äquator des Pluto zu erkennen ist. Hierbei handelt es sich um die einzige Region auf Pluto, die niemals arktisch, sondern stets tropisch war. Das bedeutet, dass sich hier kein Eis ansammeln konnte.“

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Diese Plutoregion war laut den neusten Klimamodellen des Zwergplaneten nie arktischen Bedingungen ausgesetzt und zeichnet sich heute noch als dunkles Band ab.

Copyright: NASA/New Horizons

Zu diesem Zeitpunkt während der Pluto-Vergangenheit könnte der atmosphärische Druck an der Oberfläche gerade einmal einem Zehntel des irdischen Drucks auf Meeresspiegelniveau erreicht haben. „Diese Erkenntnis verändert nun wirklich unsere bisherige Vorstellung von diesem kleinen Planeten und wie er funktioniert“, so Stern. „Der gestiegene Druck hätte es flüssigem Stickstoff ermöglicht, sich in Tümpeln, Teichen, Seen und Flüssen an der Oberfläche zu sammeln. „Währe die New-Horizons-Mission damals den Pluto passiert, so hätte sie wahrscheinlich einen deutlich feuchteren Pluto vorgefunden als heute.“

Tatsächlich könnte die Sonde aber auch heute noch Flüssigkeiten auf Pluto abgebildet haben – zumindest indirekt, da es Hinweise auf Gletscherflüsse aus Stickstoff-Eis auf Pluto gibt. Der Druck dieser Gletscher selbst könne dieses Eis auch heute noch schmelzen und zu einer Schicht und Taschen flüssigen Stickstoff im Innern und unter dem Geltscher, in ca. 1 Kilometer Tiefe führen.

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