Abenteuer Astronomie

Beim Jupiter, Saturn und Uranus bringen es die regulären Monde – die zusammen mit dem Planeten aus einer Gasscheibe entstanden und nicht etwa wie einige der kleineren später eingefangen wurden – zusammen auf jeweils 1/10 000 der Masse des Planeten: nur ein Zufall? Der Mond hat immerhin rund 1% der Erdmasse und Charon sogar 1/10 der Plutomasse. Umfangreiche Modellrechnungen von Canup & Ward (Nature 441 [15.6.2006] 834-9) legen nun nahe, dass die Gasriesen gar nicht anders konnten: Die wachsenden Monde sorgten demnach in den Gasscheiben um die großen Planeten für Spiralwellen, und gravitative Wechselwirkungen zwischen den Wellen und den Monden sorgen ihrerseits dafür, dass die letzteren den Planeten immer näher rückten und schliesslich in sie stürzten.

Eine Balance zwischen der wachsenden Masse der Monde und deren Sturz in die Planeten sorgte also dafür, dass die Gesamtmasse in den Mondsystemen scharf begrenzt wurde: Egal wie die Simulation beginnt, am Ende landen 10-4 der Masse in den Monden, niemals mehr. Auch das generelle Erscheinungsbild der Mondsysteme wird von den Simulationen reproduziert. Vermutlich entstanden mehrere Mondgenerationen, die wieder verloren gehen, und wir sehen heute das Ergebnis der jeweils letzten »Versuche« – ausser beim Neptun, wo es offenbar später noch zu einem kuriosen Mondtausch kam (wobei das ursprüngliche Mondsystem Neptuns aber auch nicht massereicher als Triton gewesen sein dürfte). Das stabile Ergebnis der Simulationen – erdgroße; Monde sind bei einem Jupiter verboten – hat auch Bedeutung für Exoplaneten und sogar die Astrobiologie: Auch bei Exo-Jupiters in habitablen Zonen darf man nicht mit bewohnbaren »Erden« im Orbit um sie rechnen.

Drei weitere »Trojaner« des Neptun, Asteroiden, die sich seine Bahn um die Sonne teilen, bringen die Gesamtzahl der bereits bekannten auf vier – und weil einer davon auf einer stark (um 25° gegen die Bahnebene Neptuns) geneigten Bahn ist und nur durch Zufall entdeckt werden konnte, kann man hochrechnen, dass es im Bereich der Neptunbahn ähnlich viele Asteroiden wie im Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter geben muss! Eine Sternbedeckung durch Pluto am 12. Juni konnte von einem Amateur auf Tasmanien nachgewiesen werden, wovon man sich Informationen über seine Atmosphäre verspricht; andere auf Reunion waren leider clouded out. Die beiden kleinen neuen Plutomonde haben jetzt auch Namen bekommen, Nix (S/2005 P 2) und Hydra (P1; IAUC # 8723 vom 21. Juni).