Abenteuer Astronomie

Fast auf den Tag genau sechs Monate ist es nun her, dass die US-Raumsonde New Horizons mit 50.000 km/h relativ zum Pluto am Zwergplaneten vorbeischoss und dabei noch nie dagewesene Einblicke in das Pluto-System ermöglichte. Seit jener Zeit funkt die Sonde unablässig neue Bilder zur Erde und wird damit auch noch die kommenden Monate über beschäftigt sein.

Aktuell werden die schon empfangenen Aufnahmen auf ihre geologischen Strukturen hin untersucht und eingeordnet. Dabei spielt auch immer wieder die berühmt gewordene, dennoch inoffiziell so bezeichnete, herzförmige Region Sputnik Planum mit den dort stattfindenden, faszinierenden Prozessen, eine prominente Rolle. Diese Ebene aus kilometerdickem Stickstoffeis erstreckt sich im Wesentlichen über die  nördliche Hemisphäre des Zwergplaneten. Mit einer Ausdehnung von ca. 1000 km Breite und 800 km Länge reicht sie allerdings sogar etwas über den Äquator hinaus. Die Oberfläche der Ebene ist wahrscheinlich nicht einmal 100 Millionen Jahre alt und wird immer noch von geologischen Kräften geformt.

In der Draufsicht erinnert der Anblick etwas an gefrorenen Schlamm. Sputnik Planum weist einige kuriose wabenförmige Strukturen auf, deren Ursache wohl in Konvektionsprozessen zu finden ist. Hierbei tritt wärmerer, jedoch noch immer gefrorener Stickstoff vor dem Hintergrund seiner geringeren mittleren Dichte aus größeren Tiefen an die Oberfläche, wo er rasch auskühlt und seine Dichte dabei wieder zunimmt. An den Rändern der sich auf diese Weise bildenden Waben, den Konvektionszellen, sinken die ausgekühlten, dichten Stickstoffmassen wieder, worauf der Kreislauf von Neuem beginnt.

Wie bei näherer Betrachtung von hochauflösenden Aufnahmen des eisigen Plutoherzens vermutet werden kann, treiben mächtige Brocken Wassereises, ähnlich den arktischen und antarktischen Gewässern der Erde, auf dem Stickstoffeis der Sputnik Ebene. Grundsätzlich ist eine solche Annahme nicht abwegig, da gefrorener Stickstoff eine höhere Dichte als Wassereis besitzt. Wie kalbende Gletscher auf der Erde ganze Eisberge an die Ozeane verlieren, stammen wohl auch die Eisberge des Pluto von diesen, aus dem umliegenden Hochland führenden Eiszungen. Sie sind dort vor langer Zeit auf die Stickstoffoberfläche gestürzt und abtransportiert worden. Ein derartiges „Mitschwimmen“ des Wassereises ist nur möglich, da Stickstoffeis, anders als Wassereis, auch noch bei der auf Pluto herrschenden  Oberflächentemperatur von minus 230 Grad Celsius die Eigenschaft besitzt, räumlich verformbar und somit auch fließfähig zu sein.

Aus fließdynamischen Gründen sammeln sich die Eisberge schließlich an den Rändern der Konvektionszellen, an denen auch das dichtere Stickstoffeis wieder in tiefere Schichten absinkt. Dort erreichen die größten Eisberg-Ballungen Ausdehnungen von über 20 Kilometern, die größte unter ihnen gar 60 x 35 Kilometer. Eventuell sind auch nicht sämtliche der auszumachenden Eisbrocken Treibgut, sondern sind fest mit dem Untergrund verbunden. Sie ragen dann als isolierte Bergespitzen über dem Stickstoffozean hinaus. Auf der Erde werden solche isolierten Berge des Inlandeises mit einem aus der grönländischen Inuit-Sprache stammenden Begriff als Nunatakker bezeichnet.

Lars-C. Depka

Bericht: http://pluto.jhuapl.edu/Multimedia/Science-Photos/image.php?page=1&gallery_id=2&image_id=408