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Samstag, 10.12.2016
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Pluto hat einen blauen Himmel

New Horizons liefert Verblüffendes zur Atmosphäre des Zwergplaneten

Pluto sorgt für neue Überraschungen: Der Zwergplanet besitzt einen blauen Himmel. Die Dunstschleier in seiner Atmosphäre leuchten bläulich, weil kleine Partikel das Sonnenlicht streuen – ganz ähnlich wie in der Atmosphäre unserer Erde. Auf Pluto geschieht dies durch Tholine, rötlich gefärbte, organische Makromoleküle, wie sie auch vom Saturnmond Titan bekannt sind. Sie könnten wie Schnee auf die Pluto-Oberfläche niedergehen.
Farbaufnahme der atmosphärishen Schleier des Pluto durch die Sonde New Horizons: Sie leuchten blau.

Farbaufnahme der atmosphärishen Schleier des Pluto durch die Sonde New Horizons: Sie leuchten blau.

Der Zwergplanet Pluto hat immer neue Überraschungen auf Lager. Nach einem Gebirge aus Wassereis, einer ungewöhnlich ausgedehnten Atmosphäre und fließenden Gletschern, hat die NASA-Sonde New Horizons nun weitere verblüffende Daten von diesem Außenposten des Sonnensystems gesendet.

Blau durch die Lichtstreuung


Die ersten Farbaufnahmen des atmosphärischen Schleiers von Pluto enthüllten, dass diese Dunstschleier leuchtend blau gefärbt sind. "Wer hätte einen blauen Himmel auf einem Objekt im Kuipergürtel erwartet?", sagt Missionsleiter Alan Stern vom Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder. "Das ist grandios!"

Die Farbe stammt von der Lichtstreuung durch die Dunstpartikel in der Plutoatmosphäre, nicht von der Farbe der Schwebteilchen selbst. Die Teilchen sind dabei wahrscheinlich grau oder rot, aber sie streuen ähnlich wie die Erdatmosphäre den blauen Anteil des Lichts stärker als die restlichen. "Ein blauer Himmel resultiert oft aus der Streuung des Sonnenlichts durch sehr kleiner Partikel", erklärt Carly Howett vom SwRI. "Auf der Erde sind dies die Stickstoffmoleküle, auf Pluto sind es etwas größere, rußähnliche Teilchen die wir als Tholine bezeichnen."


Stellen mit exponiertem Wassereis sind hier blau markiert. Selsamerweise scheint es dort auch am meisten Tholine zu geben.

Stellen mit exponiertem Wassereis sind hier blau markiert. Selsamerweise scheint es dort auch am meisten Tholine zu geben.

Schnee aus Tholin-Partikeln


Tholine entstehen hoch in der Atmosphäre, wenn das UV-Licht der Sonne Stickstoff und Methanmoleküle zerfallen lässt. Die Abbauprodukte reagieren miteinander und bilden komplexere Makromoleküle. Solche Tholine wurden erstmals in der Atmosphäre des Saturnmonds Titan nachgewiesen. Dort tragen sie zum Kreislauf organischer Moleküle bei, der ähnliche Stationen aufweist wie unser Wasserkreislauf.

Auf dem Zwergplaneten Pluto könnte es ähnlich sein, wie die Forscher erklären. Denn auch dort lagern sich die Tholine im Dunstschleier allmählich zusammen und bilden so immer größere Partikel. Diese streuen das Licht und färben die Atmosphäre blau. Ab einer bestimmten Größe jedoch dienen sie als Kondensationskeime für andere Gase und es bildet sich eine Art Reif auf ihnen. Die Partikel werden dadurch zu schwer und fallen als "Schnee" auf die Oberfläche. Diese Schicht aus gefrorenen Tholinen trägt wahrscheinlich zur rötlichen Farbe vieler Oberflächenregionen auf dem Pluto bei.

Rätsel um rotes Wassereis


Die neuen Daten geben aber auch neue Rätsel auf. Denn ausgerechnet die rötlichen Bereiche der Pluto-Oberfläche sind auch diejenigen, in denen die Instrumente von New Horizons am meisten freiliegendes Wassereis registrierten. "Ich bin überrascht, dass dieses Wassereis so rot ist", sagt Silvia Protopapa von der University of Maryland. Warum sich die Tholine gerade in diesen Gebieten anzureichern scheinen, ist bisher unklar.

Warum das Wassereis auf Pluto nur an einigen kleineren Stellen frei zutage tritt, ist eine weitere offene Frage. "Weite Teile des Pluto zeigen kein Wassereis an der Oberfläche, weil es offenbar von anderen Eisarten maskiert wird", sagt James Cook vom SwRI. "zu erklären, warum das Wasser nur dort auftaucht, wo es dies tut, ist eine wissenschaftliche Herausforderung, an der wir nun arbeiten."
(NASA, 12.10.2015 - NPO)
 
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