Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /webhome/lexikon.astroinfo.org/html/pluto/plutokuiper.html:2) in /webhome/astroinfo.org/html/php/headershort.php on line 59 Der Planet Pluto
1930 wurde offiziell der letzte Planet unseres Sonnensystems entdeckt:
Der Planet Pluto. Er ist (meistens) der von der Sonne entfernteste Planet
und auch der kleinste. Ein paar Dinge hat man über diese ferne Welt
in Erfahrung bringen können, obwohl bei Pluto noch nie eine Raumsonde
vorbeigeflogen ist. Auch stellte man fest, dass Pluto nur der grösste
Vertreter einer ganzen Klasse von Objekten am Rande des Planetensystems
ist, so dass heute sogar sein Status als Planet in Frage gestellt wird.
Entdeckung
Im Jahre 1842 wurde der äusserste grosse Planet gefunden: Neptun,
der 4x grösser ist als die Erde. Er wurde aufgrund seiner Störung
der Position des Planeten Uranus vorhergesagt und tatsächlich gefunden.
Dieser Erfolg spornte die Astronomen an, nach weiteren Störungen der
Bewegung von Uranus und auch des Neptun zu suchen um einen Hinweis auf
einen noch weiter entfernten Planeten zu erhalten. Doch nichts eindeutiges
konnte festgestellt werden. Um die Jahrhundertwende vom 19. zum
20. Jahrhundert wurden grosse Anstrengungen unternommen. Besonders Percivall
Lovell, berühmt geworden als eifriger Befürworter künstlicher
Marskanäle, liess mit grossem Aufwand nach dem Planeten jenseits von
Neptun suchen. Nach seinem Tod wurden diese Bemühungen am Flagstaff-Observatorium
fortgesetzt, bis schliesslich Clyde William Tombaugh Pluto fand. Zur Suche
verwendete man schon seit Lovells Zeiten zwei Fotografien eines Sternfeldes,
die eine gewisse Zeit nacheinander aufgenommen wurden. Die Mitglieder unseres
Sonnensystems verraten sich dadurch, dass sie sich in der Zeit zwischen
den beiden Aufnahmen etwas bewegt haben.
Der Asteroid Juno verrät sich auf zwei Sternfeldaufnahmen durch seine Eigenbewegung. So wurde auch Pluto gefunden. Bilder: R. Brodbeck.
Der neue Planet bewegt sich auf einer recht merkwürdigen Bahn.
Die Umlaufszeit um die Sonne beträgt 248 Jahre. In dieser Zeit schwankt
Plutos Distanz zur Sonne zwischen 4.4 und 6 Milliarden Kilometer (die Erde
ist 0.15 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt). In Sonnennähe
ist er für 20 Jahre der Sonne noch etwas näher als Neptun. Zum
letzen Mal war dies von 1979 – 1999 der Fall. Seine Bahn ist gegen die
Erdbahn 17 Grad geneigt, das ist mit Abstand mehr als die Bahnneigung aller
anderen Planeten. Somit findet man Pluto am Himmel meist weit entfernt
von der Ekiptik, der scheinbaren Bahn der Sonne am Sternenhimmel.
Pluto erscheint im irdischen Teleskop als ein enttäuschend
schwaches Sternchen. Gross kann somit der neue Planet nicht sein. Zuerst
hielt man es für durchaus möglich, dass Pluto etwa so gross sei
wie die Erde. Doch im Laufe der vergangenen Jahrzehnte wurde seine Grösse
immer weiter nach unten korrigiert. 1978 fand D.C. Cristy, dass Pluto eine
Art Doppelplanet ist. Sein Mond Charon ist halb so gross wie Pluto selbst.
Sie umkreisen einander einmal in 6 Tagen. In den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts
kam es zu Sonnen- und Mondfinsternissen auf Pluto (der Schatten von Charon
trifft Pluto und umgekehrt). Der damit verbundene Helligkeitswechsel von
Pluto erlaubte es, seinen Durchmesser und den seines Mondes sehr genau zu bestimmen.
Heute wird der Plutodurchmesser mit nur 2200 Kilometer angegeben, Charon
ist halb so gross. Etliche Monde der anderen Planeten sind somit grösser
als Pluto. Das Weltraumteleskop Hubble ist in der Lage, Pluto und Charon
als zwei getrennte Objekte zu sehen und sogar ganz grobe Oberflächendetails
auf Pluto auszumachen. Pluto und Charon drehen sich alle 6 Tage umeinander
und zeigen sich dabei immer die gleiche Seite (wie dies auch unser Mond tut: er zeigt uns immer die selbe Seite). Für einen Beobachter
ist der Mond Charon somit immer über oder unter dem Horizont. Das
beteutet auch, dass ein Tag-Nacht-Zyklus auf Pluto ebenfalls 6 Erdtage
daurert. Der Abstand zwischen den beiden Körpern beträgt etwa
20'000 Kilometer (Erddurchmesser 12'700 km). Es wurden Spuren einer dünnen
Atmosphäre auf Pluto entdeckt. Diese kann man sich dadurch erklären,
dass Methan seiner Oberfläche in Sonnennähe sublimiert und diese
dünne Atmosphäre bildet, die sich bei grösserer Sonnendistanz
wieder als Reif niederschlägt. Man schätzt, dass diese Atmosphäre
noch etwa bis in das Jahr 2020 existiert und dann für gegen 200 Jahre
verschwinden wird.
Der Astronom Kuiper vertrat in der Mitte des 20. Jahrunderts die
Ansicht, dass es jenseits der Neptunbahn ein immensen Vorrat an Kometenkernen
gäbe. Die Kerne der Kometen sind ein paar bis viele Kilometer grosse
fast schwarze Brocken aus flüchtigen Substanzen wie Trockeneis, Ammoniak,
Wasser und Kohlenwasserstoffen. Diese Kometenkerne würden im Bereich
von Pluto ihre Bahnen ziehen. Mit dem Fortschritt in der Beobachtungstechnik
wurde es in den vergangenen Jahren möglich, die Grössen unter
ihnen tatsächlich zu beobachten. Der grösste Brocken unter ihnen
ist halb so gross wie Pluto. Somit ist klar, dass Pluto nur das grösste
Objekt eines ganzen Asteroidengürtels ausserhalb der Neptunbahn ist.
Nach dem Tod des Plutoentdeckers Tombaugh im Jahre 1997 begann eine Diskussion
darüber, ob Pluto überhaupt als Planet gelten soll. Denn angesichts
der vielen weiteren Objekte ist es etwas willkürlich, Pluto einen
Planet zu nennen und die anderen Asteroiden. Auch ist es nicht ausgeschlossen,
dass in den äusseren Bereichen des Kuiper-Gürtels ein Asteroid
gefunden wird der mit der Grösse von Pluto konkurrieren kann. Wäre
dann das der 10. Planet oder reduziert man die Anzahl Planeten wieder auf
8 und nennt Pluto zukünftig den grössten Asteroiden? Es ist eher
davon auszugehen, dass sich die meisten (inkl. Astrologen) so daran gewöhnt
haben, Pluto als Planet zu bezeichnen, dass man die Definition, was ein
Planet und was ein Asteroid sein soll, eben so formulieren wird, dass Pluto
gerade noch besteht und abwartet, ob man wirklich einen weiteren 2000 km
grossen Körper dort draussen entdeckt. Es würde interessant sein,
die Diskussion zu verfolgen, ob nun dieses Objekt als 10. Planet oder Asteroid
gelten soll.
Eine Raumsonde zu Pluto und darüber hinaus
Die im Programm "new Horizons" vorgeschlagene Raumsonde erreicht Pluto. Gemälde der NASA
Die Entdeckung einer dünnen Atmosphäre um Pluto, die
nach dem Jahre 2020 wieder gefrieren würde, hat die Diskussion um
eine Raumsondenmission zu Pluto aufleben lassen. Bisher haben sich 4 Raumsonden
soweit von der Sonne entfernt wie Pluto seine Bahn zieht: Pioneer X und
XI, sowie Voyager I+II. Jedoch keine verfolgte einen Kurs, der sie an Pluto
vorbeigeführt hätte. Die Priorität lag auf der Erforschung
der vier Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Aus himmelsmechanischen
Gründen hätte man zugunsten von Pluto auf andere Beobachtungen
bei den Gasplaneten verzichten müssen.
Die Finanzierung einer Sonde zu Pluto erweist sich als schwierig. Ein
Orbiter müsste zusätzlichen Treibstoff für ein Bremsmanöver
bei Pluto mitführen. Das Mehrgewicht hätte die Mission
unfinanzierbar gemacht. Deshalb beschränkte man sich bei der Planung
von vornherein auf einen ungebremsten Vorbeiflug am Planeten. Die Mission
würde noch dadurch aufgewertet, dass man nach Pluto mehr oder weniger
„am Weg“ liegende weitere Objekte des Kuiper-Gürtels besuchen würde.
Nach langer Diskussion zwischen Regierung, Congress, NASA und den Wissenschaftlern
ist der aktuelle Stand der Finanzierung so, dass unter dem Namen „New Horizons“
mindestens die Vorbereitungsarbeiten im Jahre 2002 weitergehen können,
allerdings ohne die Garantie einer weiteren Finanzierung im Jahre 2003.
Diese müsste gegen den Willen des US-Präsidenten vom Congress
genehmigt werden. Wenn die Mission tatsächlich stattfinden würde,
so wäre der Start im Januar 2006, der Vorbeiflug bei Jupiter im Jahre
2007 und bei Pluto wäre die Sonde im Jahre 2015. Die Vorbeiflug an
einem oder mehreren Körper im Kuiper-Gürtel könnte dann
in den folgenden Jahren stattfinden.
Nach dem Startfenster von 2006 könnten erst wieder ab dem Jahre
2018 mit Hilfe von Jupiter zu Pluto geflogen werden. Neben dem bereits
erwähnten auskondensieren der Plutoatmosphäre, die erst im 23.
Jahrhundert wieder auftauen würde, gibt es ein weiteres Problem, dass
die wissenschaftliche Ausbeute einer Ankunft erst irgendwann um das Jahr
2030 schmälern würde: die Polarnacht auf Pluto. Plutos und Charons
Neigung der Rotationsachse ist mit 57.5 Grad so gross, dass die Polarnacht
einen wesentlichen Teil einer Halbkugel erfassen kann. 1988 war Frühling
auf Pluto, d.h. beide Hemisphären waren gleich beleuchtet. Im Jahre
2028 wird dann die Polarnacht der Südhalbkugel ihren Höhepunkt
erreichen. Je später die Sonde ankommt, desto weniger wird sie von
der Südhalbkugel sehen.
Pluto selbst beobachten
Pluto erscheint als so schwaches Sternchen, dass er auch in dem
meisten Amateurteleskopen nicht mehr gesehen sondern nur noch fotografisch
nachgewiesen werden kann. In grossen Amateurteleskopen mit 30 cm oder mehr
Öffnung (Objektivdurchmesser) kann man Pluto auch live sehen,
allerdings ist es eine Herausforderung, anhand detaillierter Sternkarten
Pluto unter den vielen Sternen zu identifizieren. Wirklich sicher kann
man nur sein, wenn man im Abstand von ein paar Tagen eine Aufnahme macht.
Pluto ist dann das Sternchen, dass sich etwas bewegt hat. Den Mond Charon
können nur Profiastronomen beobachten.
