Kuipergürtel ausgedehnter als bislang gedacht

Künstlerische Darstellung der stauberzeigenden Kollision zweier Objekte im Kuipergürtel (Illu.) Copyright: Dan Durda, FIAAA
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Künstlerische Darstellung der stauberzeigenden Kollision zweier Objekte im Kuipergürtel (Illu.)Copyright: Dan Durda, FIAAA

Künstlerische Darstellung der stauberzeigenden Kollision zweier Objekte im Kuipergürtel (Illu.)
Copyright: Dan Durda, FIAAA

Boulder (USA) – Neue Beobachtungen der NASA-Raumsonde „New Horizons“ deuten darauf hin, dass sich der Kuipergürtel – die riesige, entfernte äußere Zone unseres Sonnensystems, die von Hunderttausenden eisigen und felsigen Trümmern bis hin zu Planetenbausteinen bevölkert ist – viel weiter erstrecken könnte, als bislang gedacht.

Wie das New-Horizons-Team um Alex Doner von der University of Colorado Boulder aktuell im Fachjournal „Astrophysical Journal Letters“ (DOI: 10.3847/2041-8213/ad18b0) berichtet, zeigen Partikelmessungen zur Staubdichte im 60-mal weiter als die Erde von der Sonne entfernt beginnenden Kuipgergürtel mit dem „Venetia Burney Student Dust Counter“-Instrument (SDC) an Bord der Sonde, dass sich der äußere Rand des Hauptkuipergürtels Milliarden Meilen weiter erstrecken könnte als derzeit angenommen – oder dass es sogar einen zweiten Gürtel geben könnte, der über den uns bereits bekannten hinausgeht.

„Die Idee, dass wir einen ausgedehnten Kuipergürtel entdeckt haben könnten – mit einer ganz neuen Population von Objekten, die kollidieren und so mehr Staub produzieren – bietet einen weiteren Hinweis zur Lösung der Geheimnisse der entferntesten Regionen des Sonnensystems“. Kommentiert Doner die neuen Daten.

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Entdeckt hat das SDC mikroskopisch kleine Staubkörner, die durch Kollisionen zwischen Asteroiden, Kometen und Objekten des bislang bekannten Teils des Kuipergürtels entlang von der Flugbahn der Sonde „New Horizons“ entstehen, deren acht Milliarden Kilometer lange, 18-jährige Reise durch unser Sonnensystem nach dem Start im Jahr 2006 bislang in den historische Vorbeiflüge an Pluto im Jahr 2015 und der dem Objekt Arrokoth (ehem. Ultima Thule) im Jahr 2019 gipfelte.

Die neuen Messwerte kommen zu einem Zeitpunkt, an dem Wissenschaftler von New Horizons mithilfe von Observatorien wie dem japanischen Subaru-Teleskop auf Hawaii auch eine Reihe weiterer Kuipergürtel-Objekte (Kuiper Belt Objects, KBOs) weit außerhalb des traditionellen äußeren Randes des Kuipergürtels entdeckt haben. Bislang wurde angenommen, dass dieser äußere Rand (jene Region, in der die Dichte der Objekte abzunehmen beginnt) bei etwa 50 Astronomischen Einheiten (AE = Abstand Sonne-Erde = ca. 150.000.000 Kilometer) liegt. Die aktuellen und weitere neue Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass sich der Gürtel auf 80 AE oder noch weiter erstrecken könnte.

Hintergrund: Der Kuipergürtel
Der Kuipergürtel, die größte Struktur in unserem Planetensystem. Es handelt sich um eine scheibenförmige Region jenseits von Neptun, von der (bislang) angenommen wird, dass sie sich etwa 30 bis 55 astronomische Einheiten von der Sonne entfernt erstreckt.

Grafische Darstellung des bisherigen Modells des Kuipergürtels (Illu.). Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.Copyright/Quelle: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI

Grafische Darstellung des bisherigen Modells des Kuipergürtels (Illu.). Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.
Copyright/Quelle: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI

Der Kuipergürtel ist als „dritte Zone“ des Sonnensystems bekannt – jenseits der inneren Gesteinsplaneten und der äußeren Gasriesenplaneten – und umfasst Millionen winziger eisiger Gesteinswelten, von denen man annimmt, dass sie Überreste der Planetenentstehung sind, sowie eine Reihe von Zwergplaneten wie beispielsweise Pluto. Erst kürzlich spekulierten Astronomen sogar über einen weiteren, bislag unbekannten erdgroßen Planeten im Kuipergürtel (…GreWi berichtete).

Während die Teleskopbeobachtungen weitergehen, suchen Wissenschaftler laut Doner nach anderen möglichen Gründen für die hohen SDC-Staubwerte. Eine vielleicht weniger wahrscheinliche Möglichkeit ist der Strahlungsdruck und andere Faktoren, die den im inneren Kuipergürtel erzeugten Staub über 50 AE hinaus drängen. „New Horizons“ könnte auch auf kurzlebige Eispartikel gestoßen sein, die die inneren Teile des Sonnensystems nicht erreichen können und in den aktuellen Modellen des Kuipergürtels noch nicht berücksichtigt wurden.

„Es könnte das erste Mal sein, dass ein Raumschiff eine neue Population von Körpern in unserem Sonnensystem entdeckt hat“, erläutert der wissenschaftliche Leiter der Mission, Alan Stern vom Southwest Research Institute in Boulder. „Ich kann es kaum erwarten zu sehen, wie weit diese erhöhten Staubkonzentrationen im Kuipergürtel noch weiter hinausreichen.“

Derzeit befindet sich „New Horizons“ in seiner zweiten erweiterten Missionsphase und wird voraussichtlich noch über ausreichend Treibstoff und Energie verfügen, um bis in die 2040er Jahre hinein in Entfernungen von mehr als 100 AE von der Sonne zu operieren.

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Recherchequelle: NASA

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