Seltene Sternen-Okkultation erlaubte erstmals genau Bestimmung von Radius und Dichte Pluto-Mond Charon vermessen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Seltene Sternen-Okkultation erlaubte erstmals genau Bestimmung von Radius und Dichte

Pluto-Mond Charon vermessen

Pluto-Charon System © ESO

Dank einer besonderen Planeten-Sternen-Konstellation, einer so genannten Okkultation, ist es Astronomen gelungen, Charon, der Begleiter des Planeten Pluto, genauer zu vermessen. Von drei verschiedenen Teleskopen aus bestimmten sie Radius, Dichte und Wahrscheinlichkeit einer Atmosphäre.

Seit der Entdeckung von Charon im Jahr 1978 erscheint der Begleiter des Pluto eher wie ein Teil eines Doppelplanetensystems denn als Trabant. Er ist immerhin halb so groß wie Pluto und nur acht Mal weniger schwer. Wie groß die Radien von Pluto und Charon allerdings genau sind und ob Charon eine Atmosphäre besitzt oder nicht, war bisher Gegenstand einiger Diskussionen unter den Astronomen.

Doch im Sommer 2005 bot sich eine Chance, diese Diskussion ein für allemal zu beenden: Wie zuvor bereits vom australischen Amateurastronomen Dave Herald prognostiziert, ereignete sich am 11. Juli eine Okkultation des Magnitude-15-Sterns UCAC2 26257135 durch Charon. Der Pluto-Trabant schob sich vor den Stern im Hintergrund und verdeckte ihn.

Wichtiges Werkzeug der Astronomen

Okkultationen sind seit langem ein wertvolles Werkzeug der Astronomen, denn wie bei einer Sonnenfinsternis verrät das Vorüberwandern vor dem hellen Stern viel über den verdeckenden Himmelskörper. Die Größe des Planeten lässt sich beispielsweise bis auf Kilometer messen – und damit zehn Mal genauer als mit anderen Techniken, und auch Spuren einer Atmosphäre – so vorhanden – können bis auf Mikroebene bestimmt werden.

Dummerweise sind Okkultationen im Falle von Charon extrem selten, da der Himmelskörper so klein ist. Daher wurde erst einmal zuvor, im April 1980 eine solche Verdeckung registriert. Die Juli-2005-Okkulation wurde von drei Orten auf der Erde aus beobachtet: Dem Yepun-Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO auf dem Paranal in Chile, dem “Campo Catino Austral Telescope” in San Pedro de Atacama (Chile) und dem „Jorge Sahade” Teleskop im argentinischen Cerro El Leoncito.

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Stein-Eisbrocken ohne Atmosphäre?

Die Auswertung der Beobachtungen aller drei Teleskope ergab für Charon einen Radius von 603,6 Kilometer mit einer möglichen Abweichung von fünf Kilometern in beide Richtungen. Durch diese genaue Messung konnten die Astronomen auch die Dichte des Himmelskörpers erstmals genauer bestimmen. Sie liegt bei 1,71 Mal so viel wie die Dichte des Wassers und deutet damit auf eine Zusammensetzung aus gut der Hälfte Gesteinsbrocken durchsetzt mit Eis hin.

Dank der neuen Ergebnisse stellten die Astronomen auch fest, dass eine Atmosphäre wahrscheinlich nur in Spuren, wenn überhaupt vorhanden ist. Ausgehend von den geschätzten Temperaturen von minus 210 Grad auf der Charonoberfläche kann beispielsweise Stickstoff maximal mit einem Druck von 0,1 Mikrobar, weniger als einem sechsmillionstel des irdischen Drucks vorkommen.

“Bei dem Vergleich von Pluto und Charon scheinen wir eine Grenze zwischen Himmelskörpern zu überschreiten, die eine Atmosphäre binden können, wie Pluto – und luftlosen Körpern wie Charon“, erklärt Olivier Hainaut, Wissenschaftler der ESO. Die Beobachten deuten auch darauf hin, dass Methaneis, wenn überhaupt vorhanden, sich wahrscheinlich auf die sehr kalten Regionen der Oberfläche beschränkt, Stickstoffeis wäre nur in den Polarregionen und permanent beschatteten Bereiche des Charon zu finden.

(ESO, 05.01.2006 – NPO)

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