Riesiger herzförmiger Bereich in der vorderen Mitte. Mehrere Krater sind sichtbar und ein Großteil der Oberfläche sieht eher recycelt als alt aus. Pluto. Bildnachweis: NASA.

Nach seiner Entdeckung durch Clyde Tombaugh im Jahr 1930 wurde Pluto fast ein Jahrhundert lang in Betracht gezogen. Im Jahr 2006 wurde er aufgrund der Entdeckung anderer transneptunischer Objekte (TNOs) vergleichbarer Größe als „Zwergplanet“ eingestuft. An seiner Bedeutung in unserem System ändert sich dadurch jedoch nichts. Neben großen TNOs ist er der größte und zweitmassereichste Zwergplanet im Sonnensystem.

Daher wurde ein Großteil der Erkundungszeit diesem ehemaligen Planeten gewidmet. Und mit dem erfolgreichen Vorbeiflug der New Horizons-Mission im Juli 2016 haben wir endlich eine klare Vorstellung davon, wie Pluto aussieht. Da sich Wissenschaftler in den riesigen Datenmengen, die zurückgesendet wurden, festsetzten, wuchs unser Verständnis der Welt sprunghaft.

Öffnung:

Die Existenz von Pluto wurde bereits vor seiner Entdeckung vorhergesagt. In den 1840er Jahren nutzte der französische Mathematiker Urban do Le Verrier die noch nicht entdeckte Newtonsche Mechanik, die auf Störungen (Bahnstörungen) beruhte. Im 19. Jahrhundert ließen Beobachtungen von Neptunbewohnern Astronomen vermuten, dass ein Planet seine Umlaufbahn störte.

Im Jahr 1906 initiierte Percival Lowell, ein amerikanischer Mathematiker und Astronom, der 1894 das Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona, gründete, ein Projekt zur Suche nach „Planet X“, einem möglichen neunten Planeten. Leider starb Lowell 1916, bevor die Entdeckung bestätigt wurde. Doch ohne dass er es wusste, zeichneten seine Untersuchungen des Himmels zwei schwache Bilder von Pluto (19. März und 7. April 1915) auf, die einfach nicht bemerkt wurden.

Die ersten Fotos von Pluto vom 23. und 29. Januar 1930. Bildnachweis: Archivabteilung des Lowell Observatory.

Nach Lowells Tod wurde die Suche erst 1929 wieder aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt wurde dem Direktor des Lowell Vesto Observatory, Melvin Slifer, die Aufgabe übertragen, zusammen mit Clyde Tombaugh Planet X zu finden. Ein 23-jähriger Astronom aus Kansas, Clyde Tombaugh, verbrachte das nächste Jahr damit, Teile des Nachthimmels zu fotografieren und die Fotos dann zu analysieren, um festzustellen, ob sich Objekte verschoben hatten.

Am 18. Februar 1930 entdeckte Tombaugh ein möglicherweise sich bewegendes Objekt auf Fotoplatten, die im Januar dieses Jahres aufgenommen wurden. Nachdem das Observatorium weitere Fotos erhalten hatte, um die Existenz des Objekts zu bestätigen, wurde die Nachricht von der Entdeckung am 13. März 1930 telegraphisch an das Harvard College Observatory übermittelt. Der mysteriöse Planet X wurde endlich entdeckt.

Benennung:

Nach der Entdeckung wurde bekannt gegeben, dass das Lowell-Observatorium mit Vorschlägen für die Namen des neuen Planeten überschwemmt wurde. , benannt nach dem römischen Gott der Unterwelt, wurde von Venetia Burney (1918-2009), einer damals 11-jährigen Schülerin in Oxford, England, vorgeschlagen. Sie schlug es in einem Gespräch mit ihrem Großvater vor, der den Namen dem Astronomieprofessor Herbert Hall Turner vorschlug, der seine Kollegen in den Vereinigten Staaten davon informierte.

Die Oberfläche von Pluto, wie sie das Hubble-Weltraumteleskop in mehreren Bildern aus den Jahren 2002 und 2003 sah. Bildnachweis: NASA/Hubble.

Am 24. März 1930 erhielt das Objekt einen offiziellen Namen und es kam zu einer Abstimmung zwischen drei Optionen – Minerva, Kronos und. Jedes Mitglied des Lowell Observatory stimmte für Pluto und dies wurde am 1. Mai 1930 bekannt gegeben. Die Wahl basierte auf der Tatsache, dass die ersten beiden Buchstaben im Wort Pluto – P und L – den Initialen entsprechen.

Dieser Name fand schnell großen Anklang in der breiten Öffentlichkeit. 1930 ließ sich Walt Disney offenbar von diesem Ereignis inspirieren, als er der Öffentlichkeit einen Bluthund für Mickey namens Pluto vorstellte. 1941 benannte Glenn T. Seaborg das neu entdeckte Element Plutonium nach Pluto. Dies folgte der Tradition, Elemente nach kürzlich entdeckten Planeten zu benennen – wie etwa Uran mit dem Namen , und Neptunium mit dem Namen .

Größe, Masse und Umlaufbahn:

Mit einer Masse von 1,305 ± 0,007 x 10²² kg – was dem Äquivalent von und entspricht – ist Pluto der zweitgrößte Zwergplanet und das zehntgrößte bekannte Objekt in direkter Umlaufbahn um die Sonne. Es hat eine Oberfläche von 1,765 x 10 7 km und ein Volumen von 6,97 x 10 9 km.

Eine Karte von Plutos Oberfläche mit informellen Namen für mehrere der größeren Merkmale in der Landschaft. Bildnachweis: NASA/JHUAPL.

Pluto hat eine mäßig exzentrisch geneigte Umlaufbahn, die oszilliert. Das bedeutet, dass Pluto der Sonne periodisch näher kommt als Neptun, aber eine stabile Orbitalresonanz mit Neptun verhindert, dass sie kollidieren.

Pluto hat eine Umlaufzeit von 247,68 Erdenjahren, was bedeutet, dass es fast 250 Jahre dauert, um die Sonne vollständig zu umkreisen. Mittlerweile beträgt die Rotationsperiode um seine Achse (ein Tag) 6,39 Erdentage. Wie Uranus dreht sich Pluto auf der Seite mit einer axialen Neigung von 120° relativ zur Orbitalebene, was zu extremen jahreszeitlichen Veränderungen führt. Zur Sonnenwende befindet sich ein Viertel der Oberfläche in ständigem Tageslicht, während die anderen drei Viertel in ständiger Dunkelheit liegen.

Zutaten und Atmosphäre:

Mit einer durchschnittlichen Dichte von 1,87 g/cm³ unterscheidet sich Plutos Zusammensetzung zwischen einem eisigen Mantel und einem felsigen Kern. Die Oberfläche besteht zu mehr als 98 % aus Stickstoffeis mit Verunreinigungen aus Methan und Kohlenmonoxid. Die Oberfläche ist sehr variabel mit großen Helligkeits- und Farbunterschieden. Das Unterscheidungsmerkmal ist.

Die theoretische innere Struktur von Pluto, bestehend aus 1) gefrorenem Stickstoff, 2) Wassereis, 3) Gestein. Bildnachweis: NASA/Pat Rawlings.

Wissenschaftler vermuten auch, dass die innere Struktur von Pluto differenziert ist, wobei sich das Gestein in einem dichten Kern befindet, der von einem Mantel aus Wassereis umgeben ist. Es wird angenommen, dass der Durchmesser des Kerns etwa 1700 km beträgt, was 70 % des Durchmessers von Pluto entspricht. Aufgrund des Zerfalls radioaktiver Elemente ist es möglich, dass die Mächtigkeit an der Grenze von Kern und Mantel 100–180 km beträgt.

Pluto hat eine dünne Atmosphäre aus Stickstoff (N 2 ), Methan (CH 4 ) und Kohlenmonoxid (CO ), die im Gleichgewicht mit ihrem Oberflächeneis stehen. Allerdings ist der Planet so kalt, dass sich die Atmosphäre während eines Teils seiner Umlaufbahn verdickt und an die Oberfläche sinkt. Die durchschnittliche Oberflächentemperatur des Planeten liegt zwischen 33 K (-240 °C) im Aphel und 55 K (-218 °C) im Perihel.

Satelliten:

Pluto hat fünf bekannte Monde. Der größte und der Umlaufbahn von Pluto am nächsten gelegene ist Charon. Der Mond wurde erstmals 1978 vom Astronomen James Christie anhand von Fotoplatten des United States Naval Observatory (USNO) in Washington, D.C. identifiziert. mit einer mehrfachen Umlaufbahn - Styx (Styx), Nix (Nix), Kerberos (Kerberos) bzw. Hydra (Hydra).

Nyx und Hydra wurden 2005 gleichzeitig vom Pluto-Begleitteam mit dem Hubble-Teleskop entdeckt. Das gleiche Team entdeckte Cerberus im Jahr 2011. Der fünfte und letzte Mond von Styx wurde 2012 beim Fotografieren von Pluto und Charon entdeckt.

Eine Illustration, die die Größe und Helligkeit der Plutomonde vergleicht. Bildnachweis: NASA/ESA/M.Showalter.

Charon, Styx und Kerberos sind massiv genug, um unter ihrer eigenen Schwerkraft in eine Kugelform zusammenzufallen. Nyx und Hydra sind jedoch länglich. Das Pluto-Charon-System ist insofern ungewöhnlich, als es eines der wenigen Systeme ist, dessen Schwerpunkt über der Oberfläche des Planeten liegt. Kurz gesagt, einige Wissenschaftler behaupten, es handele sich um ein „Doppelzwergsystem“ und nicht um einen Zwergplaneten und einen Mond in seiner Umlaufbahn.

Darüber hinaus ist es auch insofern ungewöhnlich, dass jeder Körper eine Gezeitensperre (synchrone Rotation) miteinander aufweist. Charon und Pluto sind immer auf die gleiche Seite einander zugewandt, und von jedem Ort auf der Oberfläche des einen befindet sich der andere immer an der gleichen Position am Himmel oder ist immer verborgen. Dies bedeutet auch, dass die Rotationsperioden jedes einzelnen von ihnen um die Achse gleich der Zeit sind, die das gesamte System benötigt, um sich um den gemeinsamen Schwerpunkt zu drehen.

Im Jahr 2007 deuteten Beobachtungen des Gemini-Observatoriums auf Flecken von Ammoniakhydraten und Wasserkristallen auf der Oberfläche von Charon auf das Vorhandensein von Ammoniakhydraten und Wasserkristallen hin. Dies scheint darauf hinzudeuten, dass Pluto einen warmen Untergrundozean hat und dass der Kern geologisch aktiv ist. Es wird angenommen, dass Plutos Monde durch eine Kollision zwischen Pluto und einem ähnlich großen Himmelskörper in der alten Geschichte des Sonnensystems entstanden sind. Durch die Kollision wurde Materie ausgeschleudert, die sich dann zu Satelliten um Pluto verfestigte.

Einstufung:

Seit 1992 wurden viele Himmelskörper entdeckt, die in derselben Region wie Pluto kreisen, was beweist, dass Pluto Teil einer Population ist. Dies stellte seinen offiziellen Status als Planet in Frage, und viele fragten sich, ob Pluto von seiner umgebenden Bevölkerung getrennt betrachtet werden sollte, wie Pallas, Juno und Juno, die danach ihren Planetenstatus verloren.

Am 29. Juli 2005 wurde die Entdeckung bekannt gegeben, von der angenommen wurde, dass sie viel größer als Pluto ist. Ursprünglich bezog er sich auf den zehnten Planeten des Sonnensystems, es bestand jedoch kein Konsens darüber, ob Eris ein Planet ist. Darüber hinaus betrachten andere in der astronomischen Gemeinschaft seine Entdeckung als starkes Argument für die Neuklassifizierung von Pluto als Kleinplanet.

Die Diskussion endete am 24. August 2006 mit der Resolution der Internationalen Astronomischen Union (IAU), die die offizielle Definition des Begriffs „Planet“ schuf. Laut der XXVI. IAU-Generalversammlung muss ein Planet drei Kriterien erfüllen: Er muss sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befinden, er muss über genügend Schwerkraft verfügen, um sich in eine Kugelform zu komprimieren, und er muss seine Umlaufbahn von anderen Objekten freihalten.

Pluto erfüllt die dritte Bedingung nicht, da seine Masse nur 0,07 der Masse aller Objekte in seiner Umlaufbahn beträgt. Die IAU hat außerdem entschieden, dass Körper, die das dritte Kriterium nicht erfüllen, als Zwergplaneten bezeichnet werden sollten. Am 13. September 2006 nahm die IAU Pluto, Eris und seinen Satelliten Dysnomia in den Katalog der Kleinplaneten auf.

Die Entscheidung der IAU stieß vor allem in der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf gemischte Reaktionen. Alan Stern, leitender Forscher der New Horizons-Mission, und Mark Buie, Astronom am Lowell Observatory, haben sich beispielsweise beide offen zu der Neuklassifizierung geäußert. Andere, wie Mike Brown, der Astronom, der Eris entdeckte, haben ihre Unterstützung zum Ausdruck gebracht.

Unser sich entwickelndes Verständnis von Pluto, dargestellt durch Hubble-Bilder aus den Jahren 2002–2003 (links) und Fotos von New Horizons aus dem Jahr 2015 (rechts). Bildnachweis: theguardian.com

Vom 14. bis 16. August 2008 trafen sich Forscher beider Seiten des Themas zu der sogenannten „The Great Planet Debate“ im Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. Leider wurde kein wissenschaftlicher Konsens erzielt, aber am 11. Juni 2008 gab die IAU in einer Pressemitteilung bekannt, dass der Begriff „Plutoid“ künftig für Pluto und andere ähnliche Objekte verwendet werden würde.

(OPK). Dies führte zur Planung der Pluto-Kuiper-Express-Mission, und die NASA beauftragte das Jet Propulsion Laboratory, einen Vorbeiflug an Pluto und dem Kuipergürtel zu planen.

Bis zum Jahr 2000 wurde das Programm aufgrund deutlicher Haushaltsprobleme überarbeitet. Auf Druck der wissenschaftlichen Gemeinschaft erhielt eine überarbeitete Pluto-Mission mit dem Namen „New Horizons“ im Jahr 2003 schließlich finanzielle Mittel von der US-Regierung. Die Raumsonde New Horizons startete am 19. Januar 2006 erfolgreich.

Vom 21. bis 24. September 2006 gelang es der Raumsonde New Horizons, beim Testen eines Instruments namens LORRI die ersten Fotos von Pluto aufzunehmen. Diese Bilder, die aus einer Entfernung von etwa 4,2 Milliarden km oder 28,07 AE aufgenommen wurden, wurden am 28. November 2006 veröffentlicht und bestätigen die Fähigkeit der Raumsonde, entfernte Ziele zu verfolgen.

Die Fernrendezvous-Operationen mit Pluto begannen am 4. Januar 2015. Vom 25. bis 31. Januar machte die anfliegende Sonde mehrere Bilder von Pluto, die am 12. Februar 2015 von der NASA veröffentlicht wurden. Diese aus über 203 Millionen Kilometern Entfernung aufgenommenen Fotos zeigten Pluto und seinen größten Mond, Charon.

Pluto und Charon wurden vom 25. bis 31. Januar 2015 von der Raumsonde New Horizons aufgenommen. Bildnachweis: NASA.

Die Raumsonde New Horizons näherte sich Pluto am 14. Juli 2015 um 11:49:57 UTC, gefolgt von Charon um 12:03:50 UTC. Telemetriedaten, die den erfolgreichen Vorbeiflug und die „Gesundheit“ des Raumfahrzeugs bestätigten, erreichten die Erde um 00:52:37 UTC.

Während des Vorbeiflugs hat die Sonde die bisher klarsten Bilder von Pluto aufgenommen und eine vollständige Analyse der Daten wird mehrere Jahre dauern. Die Raumsonde bewegt sich derzeit mit 14,52 km/s relativ zur Sonne und 13,77 km/s relativ zu Pluto.

Obwohl uns die New Horizons-Mission viel über Pluto gezeigt hat und dies auch weiterhin tun wird, während Wissenschaftler die gesammelten Daten analysieren, müssen wir noch viel über diese ferne und mysteriöse Welt lernen. Mit der Zeit und mehr Missionen können wir vielleicht endlich einige seiner tiefsten Geheimnisse lüften.

Eine Illustration der Raumsonde New Horizons in der Nähe von Pluto, mit Charon im Hintergrund. Bildnachweis: NASA/JPL.

In der Zwischenzeit bieten wir alle Informationen an, die derzeit über Pluto bekannt sind. Wir hoffen, dass Sie in den folgenden Links finden, wonach Sie suchen, und wie immer viel Spaß beim Erkunden!

Der Titel des Artikels, den Sie gelesen haben „Zwergplanet Pluto“.

Der am weitesten entfernte Himmelskörper im Sonnensystem ist der Zwergplanet Pluto. In jüngerer Zeit wurde in Schulbüchern geschrieben, dass Pluto der neunte Planet sei. Allerdings ließen die Fakten, die bei der Erforschung dieses Himmelskörpers um die Jahrtausendwende gewonnen wurden, in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Zweifel aufkommen, ob Pluto ein Planet ist. Trotz dieser und vieler anderer kontroverser Punkte erregt eine kleine und ferne Welt weiterhin den Geist von Astronomen, Astrophysikern und einer riesigen Armee von Amateuren.

Geschichte des Planeten Pluto

In den 80er Jahren des 19. Jahrhunderts versuchten viele Astronomen erfolglos, einen bestimmten Planet-X zu finden, der durch sein Verhalten die Umlaufeigenschaften von Uranus beeinflusste. Die Suche wurde in den am weitesten voneinander entfernten Regionen unseres Raums durchgeführt, etwa in einer Entfernung von 50–100 AE. vom Zentrum des Sonnensystems. Der Amerikaner Percival Lowell verbrachte mehr als vierzehn Jahre damit, erfolglos nach einem mysteriösen Objekt zu suchen, das die Gedanken der Wissenschaftler weiterhin erregte.

Es wird ein halbes Jahrhundert dauern, bis die Welt den Beweis für die Existenz eines anderen Planeten im Sonnensystem erhält. Die Entdeckung des Planeten erfolgte durch Clyde Tombaugh, einen Astronomen vom Flagstaff Observatory, das von demselben rastlosen Lowell gegründet wurde. Im März 1930 entdeckte Clyde Tombaugh bei der Beobachtung durch ein Teleskop den Teil des Weltraums, in dem Lowell die Existenz eines großen Himmelskörpers zugab, ein neues, ziemlich großes kosmisches Objekt.

Später stellte sich heraus, dass Pluto aufgrund seiner geringen Größe und Masse keinen Einfluss auf den größeren Uranus haben kann. Die Schwingungen und Wechselwirkungen der Umlaufbahnen von Uranus und Neptun sind unterschiedlicher Natur und hängen mit den besonderen physikalischen Parametern der beiden Planeten zusammen.

Der entdeckte Planet erhielt den Namen Pluto und setzte damit die Tradition fort, die Himmelskörper des Sonnensystems zu Ehren der Götter des antiken Pantheons zu benennen. Es gibt eine andere Version in der Geschichte des Namens des neuen Planeten. Es wird angenommen, dass Pluto seinen Namen zu Ehren von Percival Lowell erhielt, weil Tombo vorschlug, einen Namen nach den Initialen des unruhigen Wissenschaftlers zu wählen.

Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts nahm Pluto einen festen Platz in der Planetenreihe der Sonnenfamilie ein. Um die Jahrtausendwende kam es zu Veränderungen im Zustand des Planeten. Wissenschaftler konnten im Kuipergürtel eine Reihe weiterer massiver Objekte identifizieren, was die Ausnahmestellung von Pluto in Frage stellte. Dies veranlasste die wissenschaftliche Welt, die Position des neunten Planeten zu überdenken und die Frage zu beantworten, warum Pluto kein Planet ist. Gemäß der neuen formalen Definition des Begriffs „Planet“ fiel Pluto aus dem Gesamtensemble heraus. Das Ergebnis langer Debatten und Diskussionen war die Entscheidung der Internationalen Astronomischen Union im Jahr 2006, das Objekt in die Kategorie der Zwergplaneten zu überführen und Pluto damit auf eine Stufe mit Ceres und Eris zu stellen. Wenig später wurde der Status des ehemaligen neunten Planeten des Sonnensystems weiter herabgestuft und in die Kategorie der Kleinplaneten mit der Schweifnummer 134.340 aufgenommen.

Was wissen wir über Pluto?

Der ehemalige neunte Planet gilt als der am weitesten entfernte aller bis heute bekannten großen Himmelskörper. Die Beobachtung eines so weit entfernten Objekts ist nur mit Hilfe leistungsstarker Teleskope oder anhand von Fotografien möglich. Es ist ziemlich schwierig, einen schwachen kleinen Punkt am Himmel zu fixieren, da die Umlaufbahn des Planeten bestimmte Parameter hat. Es gibt Zeiten, in denen Pluto die maximale Helligkeit hat und seine Leuchtkraft 14 m beträgt. Im Allgemeinen unterscheidet sich der entfernte Wanderer jedoch nicht durch sein helles Verhalten, und die restliche Zeit ist er praktisch unsichtbar, und nur während der Oppositionszeit öffnet sich der Planet für die Beobachtung.

Eine der besten Perioden für die Erforschung und Erforschung von Pluto fiel gerade in die 90er Jahre des 20. Jahrhunderts. Der am weitesten entfernte Planet hatte die minimale Entfernung von der Sonne und war näher als sein Nachbar Neptun.

Nach astronomischen Parametern sticht das Objekt unter den Himmelskörpern des Sonnensystems hervor. Das Baby hat die größte Exzentrizität und Neigung der Augenhöhle. Pluto vollendet seine stellare Reise um den Hauptstern in 250 Erdenjahren. Die durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit ist die kleinste im Sonnensystem und beträgt nur 4,7 Kilometer pro Sekunde. Gleichzeitig beträgt die Rotationsperiode eines kleinen Planeten um die eigene Achse 132 Stunden (6 Tage und 8 Stunden).

Im Perihel ist das Objekt 4 Milliarden 425 Millionen km von der Sonne entfernt, im Aphel entfernt es sich um fast 7,5 Milliarden km. (um genau zu sein - 7375 Millionen km). In so großen Entfernungen gibt die Sonne Pluto 1600-mal weniger Wärme ab, als wir Erdlinge erhalten.

Die Achsenabweichung beträgt 122,5⁰, die Abweichung der Umlaufbahn Plutos von der Ebene der Ekliptik beträgt einen Winkel von 17,15⁰. Vereinfacht ausgedrückt liegt der Planet auf der Seite und dreht sich während seiner Umlaufbahn um.

Die physikalischen Parameter eines Zwergplaneten sind wie folgt:

• der äquatoriale Durchmesser beträgt 2930 km;
• die Masse von Pluto beträgt 1,3 × 10²²² kg, was 0,002 der Erdmasse entspricht;
• die Dichte des Zwergplaneten beträgt 1,860 ± 0,013 g/cm³;
• Die Beschleunigung im freien Fall auf Pluto beträgt nur 0,617 m/s².

Mit seiner Größe beträgt der ehemalige neunte Planet 2/3 des Monddurchmessers. Von allen bekannten Zwergplaneten hat nur Eris einen größeren Durchmesser. Auch die Masse dieses Himmelskörpers ist gering, sechsmal geringer als die Masse unseres Satelliten.

Gefolge eines Zwergplaneten

Trotz seiner geringen Größe machte sich Pluto jedoch die Mühe, fünf natürliche Satelliten zu bekommen: Charon, Styx, Nyx, Kerberos und Hydra. Alle sind in der Reihenfolge ihrer Entfernung vom Mutterplaneten aufgeführt. Aufgrund seiner Abmessungen hat Charon das gleiche Druckzentrum wie Pluto, um das sich beide Himmelskörper drehen. In diesem Zusammenhang betrachten Wissenschaftler Pluto-Charon als ein Doppelplanetensystem.

Die Satelliten dieses Himmelskörpers sind anderer Natur. Wenn Charon eine Kugelform hat, sind alle anderen riesige und formlose Riesensteine. Wahrscheinlich wurden diese Objekte vom Gravitationsfeld von Pluto unter den im Kuipergürtel wandernden Asteroiden eingefangen.

Charon ist der größte Mond von Pluto, der erst 1978 entdeckt wurde. Die Entfernung zwischen den beiden Objekten beträgt 19640 km. Gleichzeitig ist der Durchmesser des größten Mondes des Zwergplaneten zweimal kleiner – 1205 km. Das Verhältnis der Massen beider Himmelskörper beträgt 1:8.

Andere Satelliten von Pluto – Nikta und Hydra – sind ungefähr gleich groß, aber in diesem Parameter sind sie Charon deutlich unterlegen. Styx und Nix sind im Allgemeinen kaum wahrnehmbare Objekte mit einer Größe von 100–150 km. Im Gegensatz zu Charon befinden sich die verbleibenden vier Satelliten von Pluto in beträchtlicher Entfernung vom Mutterplaneten.

Bei der Beobachtung durch das Hubble-Teleskop interessierten sich Wissenschaftler für die Tatsache, dass Pluto und Charon eine deutlich unterschiedliche Farbe haben. Charons Oberfläche erscheint dunkler als die von Pluto. Vermutlich ist die Oberfläche des größten Satelliten des Zwergplaneten mit einer dicken Schicht kosmischen Eises bedeckt, das aus gefrorenem Ammoniak, Methan, Ethan und Wasserdampf besteht.

Atmosphäre und eine kurze Beschreibung der Struktur eines Zwergplaneten

In Gegenwart natürlicher Satelliten kann Pluto als Planet betrachtet werden, wenn auch als Zwergplanet. Dies wird zu einem großen Teil durch die Anwesenheit der Pluto-Atmosphäre erleichtert. Natürlich ist dies kein irdisches Paradies mit einem hohen Stickstoff- und Sauerstoffgehalt, aber Pluto hat immer noch eine Lufthülle. Die Dichte der Atmosphäre dieses Himmelsobjekts variiert je nach Entfernung von der Sonne.

Die Atmosphäre von Pluto wurde erstmals 1988 diskutiert, als der Planet die Sonnenscheibe durchquerte. Wissenschaftler geben zu, dass die Luft-Gas-Hülle eines Zwergs nur während der Zeit maximaler Annäherung an die Sonne erscheint. Wenn Pluto sich deutlich aus dem Zentrum des Sonnensystems entfernt, gefriert seine Atmosphäre. Den Spektralbildern des Hubble-Weltraumteleskops zufolge ist die Zusammensetzung von Plutos Atmosphäre ungefähr wie folgt:

• Stickstoff 90 %;
• Kohlenmonoxid 5 %;
• Methan 4 %.

Das restliche ein Prozent entfällt auf organische Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen. Die Daten zum Atmosphärendruck zeugen von der starken Verdünnung der Luft-Gas-Hülle des Planeten. Auf Pluto schwankt sie zwischen 1-3 und 10-20 Mikrobar.

Die Oberfläche des Planeten weist einen charakteristischen leicht rötlichen Farbton auf, der durch das Vorhandensein organischer Verbindungen in der Atmosphäre verursacht wird. Nach dem Studium der erhaltenen Bilder wurden auf Pluto Polkappen entdeckt. Eine Version ist zulässig, dass es sich um gefrorenen Stickstoff handelt. Wo der Planet von dunklen Flecken bedeckt ist, gibt es wahrscheinlich riesige Felder gefrorenen Methans, die unter dem Einfluss von Sonnenlicht und kosmischer Strahlung dunkler werden. Der Wechsel von hellen und dunklen Flecken auf der Oberfläche des Zwergs weist auf das Vorhandensein von Jahreszeiten hin. Wie Merkur, der ebenfalls eine stark verdünnte Atmosphäre hat, ist Pluto von kosmischen Kratern bedeckt.

Die Temperaturen in dieser fernen und dunklen Welt sind sehr niedrig und mit dem Leben unvereinbar. Auf der Oberfläche von Pluto herrscht ewige kosmische Kälte mit einer Temperatur von 230-260⁰С unter Null. Aufgrund der liegenden Lage des Planeten gelten die Pole des Planeten als die wärmsten Gebiete. Während die riesigen Flächen von Plutos Oberfläche eine Permafrostzone sind.

Was die innere Struktur dieses fernen Himmelskörpers betrifft, ist hier ein typisches Bild möglich, das für die Planeten der Erdgruppe charakteristisch ist. Pluto hat einen ziemlich großen und massiven Kern, der aus Silikaten besteht. Sein Durchmesser wird auf 885 km geschätzt, was die recht hohe Dichte des Planeten erklärt.

Interessante Fakten zur Erforschung des ehemaligen neunten Planeten

Die großen Entfernungen, die die Erde und Pluto trennen, erschweren die Erforschung und Erforschung mit technischen Mitteln. Es wird etwa zehn Erdenjahre dauern, bis die Erdbewohner warten, bis die Raumsonde Pluto erreicht. Die im Januar 2006 gestartete Raumsonde New Horizons konnte diese Region des Sonnensystems erst im Juli 2015 erreichen.

Während sich die automatische Station „New Horizons“ fünf Monate lang Pluto näherte, wurden aktiv photometrische Untersuchungen dieser Raumregion durchgeführt.

Flug der Sonde „New Horizons“

Dieses Gerät war das erste, das in unmittelbarer Nähe eines fernen Planeten flog. Die zuvor gestarteten amerikanischen Sonden „Voyagers“, die erste und zweite, konzentrierten sich auf die Untersuchung größerer Objekte – Jupiter, Saturn und seine Satelliten.

Der Flug der Sonde New Horizons ermöglichte detaillierte Bilder der Oberfläche des Zwergplaneten mit der Nummer 134.340. Das Objekt wurde aus einer Entfernung von 12.000 km untersucht. Die Erde erhielt nicht nur detaillierte Bilder der Oberfläche eines fernen Planeten, sondern auch Fotos aller fünf Pluto-Satelliten. Bisher arbeiten die NASA-Labors daran, die von der Raumsonde erhaltenen Informationen zu präzisieren, wodurch wir in Zukunft ein klareres Bild der von uns entfernten Welt erhalten.

Zwischen 1985 und 1990 erlebte Pluto eine seltene Reihe von Bedeckungen und Transiten. Von der Erde aus beobachtet, ereignen sich solche Ereignisse während der 248-jährigen Periode der Planetenumdrehung nur zweimal. Dank ihnen wurde es möglich, zwischen den Spektralmustern von Pluto und Charon zu unterscheiden und die ersten ungefähren Karten der Albedo der Oberfläche von Pluto zu erstellen. Sie bestätigten die bestehenden Annahmen über die extreme Heterogenität und Variabilität der Planetenoberfläche, die auf einer Änderung der Helligkeit während der Umlaufperiode und über längere Zeiträume beruhten. Im Gegensatz zu Charon, das grau erscheint, ist Plutos Oberfläche rötlich. 1976 entdeckten Dale Cruikshank und seine Kollegen von der University of Hawaii (USA) mittels Infrarotspektroskopie Methaneis auf Pluto. Die Bedeckung des Sterns durch Pluto im Jahr 1988 zeigte das Vorhandensein einer ausgedehnten, verdünnten Atmosphäre. 1992 wurden auf der Erdoberfläche gefrorener Stickstoff und Kohlenmonoxid entdeckt. Pluto ist etwa 40-mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde, daher ist der Fluss der Sonnenstrahlungsenergie auf diesem Planeten natürlich mehr als eineinhalbtausend Mal schwächer als auf der Erde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Pluto in ewige Dunkelheit gehüllt ist: Die Sonne an seinem Himmel sieht für die Bewohner der Erde heller aus als der Mond. Aber natürlich ist die Temperatur auf dem Planeten, auf die das Licht der Sonne mehr als fünf Stunden braucht, niedrig – ihr Durchschnittswert liegt bei etwa 44 K (von 33 bis 55 K), sodass nur Neon (leichtere Gase) übrig bleiben kann in der Atmosphäre von Pluto, ohne eine Verflüssigung zu erfahren. Aufgrund der geringen Schwerkraft verdampfen sie aus der Atmosphäre). Kohlendioxid, Methan und Ammoniak verfestigen sich selbst bei der für diesen Planeten höchsten Temperatur (-200 °C im Sommer).

Dies ist die erste Karte von Plutos Oberfläche. Es wurde durch Computerverarbeitung aus vier separaten Fotos zusammengestellt. Eine Karte, die 85 % der Planetenoberfläche abdeckt, zeigt, dass Pluto einen dunklen Äquatorgürtel und helle Polkappen hat. Die spektroskopische Analyse von Pluto zeigt, dass seine Oberfläche zu mehr als 98 % aus Stickstoffeis mit Spuren von Methan und Kohlenmonoxid besteht.
Plutos Atmosphäre wurde 1985 durch die Beobachtung seiner Sternbedeckung entdeckt. Plutos Atmosphäre ist eine dünne Hülle aus Stickstoff, Methan und Kohlenmonoxid, die aus dem Oberflächeneis verdampft. Später wurde das Vorhandensein einer Atmosphäre durch intensive Beobachtungen anderer Beschichtungen im Jahr 1988 bestätigt. Thermodynamische Überlegungen bestimmen die folgende Zusammensetzung dieser Atmosphäre: 99 % Stickstoff, etwas weniger als 1 % Kohlenmonoxid, 0,1 % Methan. Wie durch den Absorptionskoeffizienten des Lichts bestimmt, betrug der atmosphärische Druck auf Pluto während dieser Beobachtungen nur 0,15 Pa, was nur 1/700.000 des Erddrucks entspricht. Im Jahr 2002 wurde eine weitere Pluto-Bedeckung von Teams unter der Leitung von Bruno Sicardi vom Pariser Observatorium, James L. Eliot vom MIT und Jay Pesecheff vom Williamstown College in Massachusetts beobachtet und analysiert. Der Atmosphärendruck wurde zum Zeitpunkt der Messungen auf 0,3 Pa geschätzt, obwohl Pluto weiter von der Sonne entfernt war als 1988 und daher kälter und dünner gewesen sein muss. Eine Erklärung für die Diskrepanz ist, dass Plutos Südpol 1987 zum ersten Mal seit 120 Jahren aus seinem Schatten hervortrat und so zusätzlichen Stickstoff aus den Polkappen verdampfen ließ. Es wird nun Jahrzehnte dauern, bis dieses Gas aus der Atmosphäre kondensiert. Im Oktober 2006 gaben Dale Cruickshank von der NASA (ein neuer Wissenschaftler der New Horizons-Mission) und seine Kollegen die spektroskopische Entdeckung von Ethan auf Plutos Oberfläche bekannt. Ethan ist ein Derivat der Photolyse oder Radiolyse (d. h. chemische Umwandlung bei Einwirkung von Sonnenlicht und geladenen Teilchen) von gefrorenem Methan auf der Oberfläche von Pluto; es wird offenbar in die Atmosphäre freigesetzt. Im Jahr 1996 gelang es Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop erstmals, breite helle und dunkle Merkmale auf der Oberfläche von Pluto aufzulösen. Daten zum Magnetfeld von Pluto liegen noch nicht vor, aber nach der Theorie des baroelektrischen Effekts ist sein magnetisches Moment um eine Größenordnung niedriger als das der Erde. Die Gezeitenwechselwirkungen von Pluto und Charon sollten ebenfalls zur Entstehung eines elektrischen Feldes führen.
Beobachtungen im Jahr 2001 durch Mark Yui vom Lowell Observatory und James Elliot vom Massachusetts Institute of Technology zeigten, dass sich die dünne Atmosphäre des Planeten seit der letzten Bedeckung eines Sterns in unserer Galaxie im Jahr 1988 erheblich abgekühlt hatte und um fast 20 Grad Kelvin gesunken war. Und das ist nicht verwunderlich, denn Pluto entfernt sich von der Sonne.
Aber es finden noch andere Veränderungen auf dem Planeten statt. Beispielsweise sind Anzeichen einer Nebelschicht oder eines plötzlichen Temperaturabfalls in der unteren Atmosphäre, die 1988 beobachtet wurden, verschwunden. Buey und Elliot fanden heraus, dass die Oberfläche von Pluto etwas dunkler ist als vor 15 Jahren, was bedeutet, dass sie weniger Sonnenlicht reflektiert und daher wärmer ist. Allen Pluto-Modellen zufolge sollte der Planet heller werden, denn während er sich auf seiner Umlaufbahn bewegt, ist von der Erde aus immer mehr von seinem eisigen Nordpol sichtbar. Bui glaubt, dass Plutos Verdunkelung auf die Verdunstung und Umverteilung von Eis auf der Oberfläche zurückzuführen ist, das in einem empfindlichen Gleichgewicht mit der dünnen Atmosphäre steht. Astronomen gehen davon aus, dass Plutos Atmosphäre abkühlt, wenn er sich von der Sonne entfernt, und schließlich verschwindet, wenn das Gas vollständig gefriert.
Eine weitere, detailliertere Untersuchung von Pluto und dem Kuipergürtel ist dem Flugprogramm der interplanetaren Sonde „Pluto-Kouiper Express“ (genannt „New Horizons“) zugeordnet, die am 19. Januar 2006 gestartet ist und den Planeten Nr. 1 erreichen wird vor dem 19. Januar 2015. Berechnungen zufolge muss Plutos Atmosphäre bis dahin vollständig schrumpfen. Die wissenschaftlichen Beobachtungen von Pluto beginnen fünf Monate vor der größten Annäherung und dauern ab dem Zeitpunkt der Ankunft mindestens einen Monat. New Horizons machte Ende September 2006 das erste Foto von Pluto, um die LORRI-Kamera (Long Range Reconnaissance Imager) zu testen.

Eigenschaften:

• Entfernung von der Sonne: 5.900 Millionen km
• Planetendurchmesser: 2.390 km*
• Tage auf dem Planeten: 6 Tage 8 Stunden**
• Jahr auf dem Planeten: 247,7 Jahre***
• T° an der Oberfläche: -230°C
• Atmosphäre: Bestehend aus Stickstoff und Methan
• Satelliten: Charon

* Durchmesser am Äquator des Planeten
** Rotationsperiode um die eigene Achse (in Erdentagen)
*** Umlaufzeit um die Sonne (in Erdentagen)

Pluto ist eines der am weitesten entfernten kleinen Objekte im Sonnensystem (seit 2006 wurde der Status des Planeten durch den Status eines Zwergplaneten ersetzt). Dieser kleine Zwergplanet liegt 5900 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt und macht in 247,7 Jahren eine Umdrehung um den Himmelskörper.

Präsentation: Planet Pluto

* Korrektur zum Präsentationsvideo: Die Raumsonde New Horizons hat Pluto bereits erkundet

Der Durchmesser von Pluto ist relativ klein, er beträgt 2390 km. Die ungefähre Dichte dieses Himmelskörpers beträgt 1,5 - 2,0 g/cm³. In Bezug auf seine Masse ist Pluto anderen Planeten unterlegen, dieser Wert beträgt nur 0,002 der Masse unserer Erde. Astronomen haben außerdem herausgefunden, dass ein Tag auf Pluto 6,9 Erdentagen entspricht.

Interne Struktur

Da Pluto aufgrund seiner großen Entfernung von der Erde immer noch ein wenig erforschter Planet ist, können Wissenschaftler und Astronauten über seine innere Struktur nur spekulieren. Offiziell geht man davon aus, dass dieser Planet ausschließlich aus gefrorenen Gasen, insbesondere Methan und Stickstoff, besteht. Eine solche Annahme wurde auf der Grundlage von Spektralanalysedaten gemacht, die Ende der 1980er Jahre durchgeführt wurden. Es gibt jedoch Grund zu der Annahme, dass Pluto einen Kern, möglicherweise mit Eisanteil, einen eisigen Mantel und eine eisige Kruste hat. Die Hauptbestandteile von Pluto sind Wasser und Methan.

Atmosphäre und Oberfläche

Pluto, der unter den Planeten des Sonnensystems den neunten Platz einnimmt, hat eine eigene Atmosphäre, die für das Leben lebender Organismen ungeeignet ist. Die Atmosphäre besteht aus Kohlenmonoxid, Methangas, das sehr leicht und in Wasser schlecht löslich ist, und einer großen Menge Stickstoff. Pluto ist ein sehr kalter Planet (ca. -220 °C), und seine Annäherung an die Sonne, die nur einmal alle 247 Jahre erfolgt, trägt zur Umwandlung eines Teils des seine Oberfläche bedeckenden Eises in Gas und zu einem Temperaturabfall bei um weitere 10 °C. Gleichzeitig schwankt die Temperatur der Atmosphäre eines Himmelskörpers innerhalb von - 180 °C.

Die Oberfläche von Pluto ist mit einer dicken Eisschicht bedeckt, deren Hauptbestandteil Stickstoff ist. Es ist auch bekannt, dass es flaches Gelände und Felsen aus hartem Gestein mit einer Beimischung desselben Eises gibt. Der Süd- und Nordpol von Pluto sind mit ewigem Schnee bedeckt.

Monde des Planeten Pluto

Lange Zeit war von einem natürlichen Satelliten Plutos bekannt, er heißt Charon und wurde 1978 entdeckt, aber es stellte sich heraus, dass er nicht der einzige Satellit eines fernen Planeten im Sonnensystem war. Bei einer erneuten Untersuchung der Bilder des Hubble-Teleskops im Jahr 2005 wurden zwei weitere Satelliten von Pluto, S/2005 P1 und S/2005 P2, entdeckt, die bald die Namen Hydra und Nix erhielten. Bisher sind im Jahr 2013 fünf Pluto-Satelliten bekannt, der vierte entdeckte war der Satellit mit der vorläufigen Bezeichnung P4 im Juni 2011 und der fünfte P5 im Juli 2012.

Der nach Plutos Maßstäben wichtigste große Satellit, Charon, hat einen Durchmesser von 1200 km, was nur halb so groß ist wie Pluto selbst. Ihre starken Unterschiede in der Zusammensetzung führen Wissenschaftler zu der Hypothese, dass das gesamte Pluto-Charon-System als Ergebnis einer starken Kollision des zukünftigen Planeten mit seinem zukünftigen Satelliten während der Phase ihrer unabhängigen Entstehung aus der Protowolke entstanden ist.

Es stellt sich heraus, dass Charon aus den herausgeschleuderten Fragmenten des Planeten entstanden ist, und mit ihm andere, viel kleinere kleine Satelliten von Pluto.

Pluto gilt als separater Zwergplanet im Sonnensystem, obwohl einige Astronomen bereit sind, dem zu widersprechen. Dieser Himmelskörper befindet sich im sogenannten Kuipergürtel, der hauptsächlich aus massiven Asteroiden und Zwergplaneten (Kleinplaneten) besteht, zu denen einige flüchtige Stoffe (zum Beispiel Wasser) und bestimmte Gesteine ​​gehören. Daher glauben einige Wissenschaftler, dass es sehr angemessen wäre, Pluto nicht wie jeder es gewohnt ist, einen Planeten, sondern einen Asteroiden zu nennen. Seit 2006 gilt Pluto als Zwergplanet.

Den Planeten erkunden

Pluto wurde von Astronomen erst vor relativ kurzer Zeit (im Jahr 1930) entdeckt, sein Satellit Charon im Jahr 1978 und andere Satelliten – Hydra, Nikta, P4 und P5 – noch später, erst vor wenigen Jahren. Die Annahme, dass ein solches Himmelsobjekt im Kuipergürtel existiert, wurde erstmals 1906 vom amerikanischen Astronomen Percival Lovell geäußert. Die zu Beginn des 20. Jahrhunderts zur Beobachtung des Planeten verwendeten Instrumente erlaubten es jedoch nicht, seinen genauen Standort zu bestimmen. Zum ersten Mal auf den Bildern wurde Pluto im Jahr 1915 eingefangen, aber sein Bild war so subtil, dass Wissenschaftler ihm keine Bedeutung beimaßen.

Heute ist die Entdeckung des neunten Planeten mit dem Namen Clyde Tombaugh verbunden, einem Amerikaner, der sich seit vielen Jahren mit Asteroiden beschäftigt. Dieser Astronom machte als erster ein hochwertiges Bild von Pluto und erhielt dafür eine Auszeichnung der Astronomical Society of England.

Der Erforschung von Pluto wurde lange Zeit viel weniger Aufmerksamkeit geschenkt als anderen Planeten, obwohl es einige Versuche gab, ein Raumschiff zu einem Himmelskörper zu schicken, der so weit von der Sonne entfernt ist (fast 40-mal weiter als von der Erde). Für Wissenschaftler ist dieser Planet nicht von besonderem Interesse, da ihre Aufmerksamkeit vor allem auf jene Himmelskörper gerichtet ist, auf denen die Wahrscheinlichkeit der Existenz von Leben um ein Vielfaches höher ist. Ein solches Objekt ist der Mars.

Dennoch startete die NASA am 19. Januar 2006 die interplanetare automatische Station New Frontiers zu Pluto, die am 14. Juni 2015 einen Vorbeiflug in der nächstmöglichen Entfernung zu Pluto (~ 12500 km) durchführte und innerhalb von 9 Tagen viele wichtige Informationen übermittelte Bilder und Daten wissenschaftlicher Missionen (~ 50 GB an Informationen).

(Ein Bild der Oberfläche von Pluto, aufgenommen von New Horizons aus nächster Nähe. Das Bild zeigt deutlich die Ebenen und Berge.)

Dies ist eine der längsten Raumfahrtreisen, die New Horizons-Mission ist auf 15 – 17 Jahre ausgelegt. Die Raumsonde New Frontiers hat übrigens die höchste aller anderen automatischen Stationen. Außerdem untersuchte die Raumsonde während ihres langen Fluges Jupiter, übermittelte viele neue Bilder und überquerte erfolgreich die Umlaufbahn von Uranus. Nachdem sie den Zwergplaneten Pluto untersucht hatte, setzte sie ihren Weg in Richtung entfernter Objekte im Kuipergürtel fort.

Im August 2006 donnerte eine unglaubliche Nachricht: Das Sonnensystem hat einen der Planeten verloren! Hier sind Sie wirklich auf der Hut: Heute ist ein Planet verschwunden, morgen ein anderer, und da, sehen Sie, wird die Wende die Erde erreichen!

Allerdings gab es damals und heute keinen Grund zur Panik. Es ging lediglich um die Entscheidung der Internationalen Astronomischen Union, die Pluto nach langen Auseinandersetzungen den Status eines vollwertigen Planeten entzog. Und entgegen der falschen Vorstellung schrumpfte das Sonnensystem an diesem Tag nicht, sondern dehnte sich im Gegenteil unvorstellbar aus.

Knapp:
Pluto ist zu klein für den Planeten. Es gibt Himmelskörper, die früher als Asteroiden galten, obwohl sie genauso groß oder sogar größer als Pluto sind. Jetzt werden sowohl sie als auch Pluto genannt Zwergenplaneten.

Die Suche nach Wanderern

Die Entdeckung von Pluto, der lange als neunter Planet des Sonnensystems galt, hat eine Vorgeschichte.

Vor dem Aufkommen von Teleskopen kannte die Menschheit fünf Himmelskörper, sogenannte Planeten (übersetzt aus dem Griechischen – „Wanderer“): Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn. Vier Jahrhunderte lang wurden zwei weitere große Planeten entdeckt: Uranus und Neptun.

Die Entdeckung von Uranus ist insofern bemerkenswert, als sie von einem Amateurmusiklehrer, William Herschel, gemacht wurde. Am 13. März 1781 untersuchte er den Himmel und bemerkte plötzlich eine kleine gelbgrüne Scheibe im Sternbild Zwillinge. Zunächst glaubte Herschel, einen Kometen entdeckt zu haben, doch Beobachtungen anderer Astronomen bestätigten, dass ein echter Planet mit einer stabilen elliptischen Umlaufbahn entdeckt worden war.

Herschel wollte den Planeten Georgia nach König Georg III. benennen. Aber die astronomische Gemeinschaft hat entschieden, dass der Name jedes neuen Planeten mit den anderen übereinstimmen muss, also aus der klassischen Mythologie stammen muss. Infolgedessen wurde der Planet zu Ehren des antiken griechischen Himmelsgottes Uranus genannt.

Beobachtungen von Uranus offenbarten eine Anomalie: Der Planet weigerte sich hartnäckig, den Gesetzen der Himmelsmechanik zu folgen und wich von der berechneten Umlaufbahn ab. Zweimal berechneten Astronomen Modelle der Bewegung von Uranus, angepasst an die Schwerkraft anderer Planeten, und zweimal „täuschte“ er sie. Dann gab es die Annahme, dass Uranus von einem anderen Planeten beeinflusst wird, der sich außerhalb seiner Umlaufbahn befindet.

Am 1. Juni 1846 erschien in der Zeitschrift der Französischen Akademie der Wissenschaften ein Artikel des Mathematikers Urbain Le Verrier, in dem er die erwartete Position eines hypothetischen Himmelskörpers beschrieb. In der Nacht des 24. September 1846 entdeckten die deutschen Astronomen Johann Galle und Heinrich d'Arre auf seine Veranlassung hin ohne viel Zeit mit der Suche ein unbekanntes Objekt, das sich als großer Planet herausstellte und den Namen Neptun erhielt.

Planet X

Die Entdeckung des siebten und achten Planeten in nur einem halben Jahrhundert hat die Grenzen des Sonnensystems verdreifacht. In der Nähe von Uranus und Neptun wurden Satelliten entdeckt, die eine genaue Berechnung der Massen der Planeten und ihrer gegenseitigen gravitativen Beeinflussung ermöglichten. Auf der Grundlage dieser Daten erstellte Urbain Le Verrier das damals genaueste Umlaufbahnmodell. Und wieder einmal weicht die Realität von den Berechnungen ab! Ein neues Rätsel hat Astronomen dazu inspiriert, nach einem transneptunischen Objekt zu suchen, das üblicherweise „Planet X“ genannt wird.

Der Ruhm des Entdeckers ging an den jungen Astronomen Clyde Tombaugh, der mathematische Modelle aufgab und sich mit einem fotografischen Refraktor der kontinuierlichen Erforschung des Himmels widmete. Am 18. Februar 1930 entdeckte Tombaugh beim Vergleich von Fotoplatten im Januar die Verschiebung eines schwachen sternförmigen Objekts – es stellte sich heraus, dass es sich um Pluto handelte.

Astronomen stellten bald fest, dass Pluto ein sehr kleiner Planet war, kleiner als der Mond. Und seine Masse reicht eindeutig nicht aus, um die Bewegung des riesigen Neptun zu beeinflussen. Dann startete Clyde Tombaugh ein leistungsstarkes Suchprogramm für einen anderen „Planeten X“, der jedoch trotz aller Bemühungen nicht gefunden werden konnte.

Wir wissen heute viel mehr über Pluto als in den 1930er Jahren. Dank langjähriger Beobachtungen und umlaufender Teleskope konnte festgestellt werden, dass es eine sehr langgestreckte Umlaufbahn hat, die in einem erheblichen Winkel von 17,1° zur Ebene der Ekliptik (Erdbahn) geneigt ist. Eine solch ungewöhnliche Eigenschaft ermöglichte Spekulationen darüber, ob Pluto der Heimatplanet des Sonnensystems ist oder ob er zufällig von der Schwerkraft der Sonne angezogen wird (Iwan Efremow betrachtet diese Hypothese beispielsweise im Roman „Andromedanebel“).

Pluto hat kleine Satelliten und viele von ihnen wurden erst kürzlich entdeckt. Es gibt fünf davon: Charon (entdeckt 1978), Hydra (2005), Nikta (2005), P4 (2011) und P5 (2012). Das Vorhandensein eines so komplexen Satellitensystems deutete darauf hin, dass Pluto über verdünnte Trümmerringe verfügt – solche entstehen immer, wenn kleine Körper in Umlaufbahnen um Planeten kollidieren.

Mit Daten des Hubble-Teleskops erstellte Karten zeigten, dass Plutos Oberfläche nicht einheitlich ist. Der Charon zugewandte Teil enthält hauptsächlich Methaneis, während die gegenüberliegende Seite mehr Stickstoff- und Kohlenmonoxideis enthält. Ende 2011 wurden auf Pluto komplexe Kohlenwasserstoffe entdeckt – dies ließ Wissenschaftler davon ausgehen, dass dort einfachste Lebensformen existieren. Darüber hinaus ist die verdünnte Atmosphäre von Pluto, bestehend aus Methan und Stickstoff, in den letzten Jahren merklich „angeschwollen“, was bedeutet, dass es auf dem Planeten zu Klimaveränderungen kommt.

Wie hieß Pluto?

Pluto wurde am 24. März 1930 benannt. Die Astronomen stimmten über eine Auswahlliste mit drei endgültigen Optionen ab: Minerva, Kronos und Pluto.

Die dritte Option erwies sich als die am besten geeignete – der Name des alten Gottes des Totenreichs, auch bekannt als Hades und Hades. Es wurde von Venetia Burney, einer elfjährigen Schülerin aus Oxford, vorgeschlagen. Sie interessierte sich nicht nur für Astronomie, sondern auch für die klassische Mythologie und kam zu dem Schluss, dass der Name Pluto am besten zur dunklen und kalten Welt passt. Der Name fiel in einem Gespräch mit ihrem Großvater Falkner Meidan, der in einer Zeitschrift von der Entdeckung des Planeten gelesen hatte. Er übermittelte Venedigs Vorschlag Professor Herbert Turner, der seinerseits seinen Kollegen in den Vereinigten Staaten telegrafierte. Für ihren Beitrag zur Geschichte der Astronomie erhielt Venetia Burney einen Preis in Höhe von fünf Pfund Sterling.

Interessanterweise überlebte Venedig bis zu dem Moment, als Pluto seinen Status als Planet verlor. Auf die Frage nach ihrer Einstellung zu dieser „Herabstufung“ antwortete sie: „In meinem Alter gibt es eine solche Debatte nicht mehr, aber ich möchte, dass Pluto ein Planet bleibt.“

Edgeworth-Kuiper-Gürtel

Allen Anzeichen nach ist Pluto ein normaler Planet, wenn auch ein kleiner. Warum reagierten die Astronomen so negativ auf ihn?

Die Suche nach einem hypothetischen „Planeten X“ dauerte Jahrzehnte und führte zu vielen interessanten Entdeckungen. Im Jahr 1992 wurde außerhalb der Umlaufbahn des Neptun eine große Ansammlung kleiner Körper entdeckt, die Asteroiden und Kometenkernen ähneln. Die Existenz eines Gürtels aus Trümmern, die bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben sind, wurde schon lange vorher vom irischen Ingenieur Kenneth Edgeworth (1943) und dem amerikanischen Astronomen Gerard Kuiper (1951) vorhergesagt.

Das erste transneptunische Kuipergürtelobjekt wurde von den Astronomen David Jewitt und Jane Lu entdeckt, als sie den Himmel mit modernster Technologie beobachteten. Am 30. August 1992 gaben sie die Entdeckung der Leiche 1992 QB1 bekannt, die sie nach dem Helden des beliebten Detektivs John Le Carré Smiley nannten. Dieser Name wird jedoch nicht offiziell verwendet, da es bereits einen Asteroiden Smiley gibt.

Bis 1995 wurden siebzehn weitere Körper jenseits der Neptunbahn entdeckt, acht davon jenseits der Plutobahn. Bis 1999 überstieg die Gesamtzahl der registrierten Objekte des Edgeworth-Kuiper-Gürtels einhundert, inzwischen sind es über tausend. Wissenschaftler glauben, dass es in absehbarer Zeit möglich sein wird, mehr als siebzigtausend (!) Objekte zu identifizieren, die größer als 100 km sind. Es ist bekannt, dass sich alle diese Körper wie echte Planeten auf elliptischen Bahnen bewegen und ein Drittel von ihnen die gleiche Umlaufzeit wie Pluto hat (sie werden „Plutinos“ – „Plutons“ genannt). Die Objekte des Gürtels sind immer noch sehr schwer zu klassifizieren – es ist nur bekannt, dass sie eine Größe von 100 bis 1000 km haben und ihre Oberfläche dunkel mit einem rötlichen Farbton ist, was auf eine uralte Zusammensetzung und das Vorhandensein organischer Verbindungen hinweist.

Die Bestätigung der Edgeworth-Kuiper-Hypothese allein könnte keine Revolution in der Astronomie auslösen. Ja, jetzt wissen wir, dass Pluto kein einsamer Wanderer ist, aber die benachbarten Körper können mit ihm in der Größe nicht mithalten und außerdem haben sie keine Atmosphäre und keine Satelliten. Die wissenschaftliche Welt könnte weiterhin ruhig schlafen. Und dann passierte etwas Schreckliches!

Dutzende Plutos

Mike Brown – „der Mann, der Pluto getötet hat“

Der Astronom Mike Brown behauptet in seinen Memoiren, dass er schon als Kind durch Beobachtungen selbstständig die Planeten entdeckt habe, ohne sich ihrer Existenz bewusst zu sein. Als er Spezialist wurde, träumte er von der größten Entdeckung – „Planet X“. Und er öffnete es. Und nicht einmal einer, sondern sechzehn!

Das erste transneptunische Objekt mit der Bezeichnung 2001 YH140 wurde im Dezember 2001 von Mike Brown und Chadwick Trujillo entdeckt. Es handelte sich um einen Standard-Himmelskörper des Edgeworth-Kuiper-Gürtels mit einem Durchmesser von etwa 300 km. Die Astronomen setzten ihre intensive Suche fort und am 4. Juni 2002 entdeckte das Team das viel größere Objekt 2002 LM60 mit einem Durchmesser von 850 km (derzeit auf 1.170 km geschätzt). Das heißt, die Größe von 2002 LM60 ist vergleichbar mit der Größe von Pluto (2302 km). Später wurde dieser Körper, der wie ein vollwertiger Planet aussieht, Quaoar genannt – nach dem Schöpfergott, den die Tongva-Indianer in Südkalifornien verehrten.

Außerdem! Am 14. November 2003 entdeckt Browns Team das transneptunische Objekt 2003 VB12, das den Namen Sedna trägt, nach der Eskimo-Göttin des Meeres, die auf dem Grund des Arktischen Ozeans lebt. Zunächst wurde der Durchmesser dieses Himmelskörpers auf 1800 km geschätzt; zusätzliche Beobachtungen mit dem Spitzer Orbital Telescope reduzierten die Schätzung auf 1.600 km; Derzeit geht man davon aus, dass die Größe von Sedna 995 km beträgt. Spektroskopische Analysen haben gezeigt, dass Sednas Oberfläche einigen anderen transneptunischen Objekten ähnelt. Sedna bewegt sich auf einer sehr ausgedehnten Umlaufbahn – Wissenschaftler glauben, dass sie einst von einem Stern beeinflusst wurde, der am Sonnensystem vorbeizog.

Am 17. Februar 2004 entdeckt Mike ein Objekt 2004 DW mit dem Namen Orc (Gottheit der Unterwelt in der etruskischen und römischen Mythologie) mit einem Durchmesser von 946 km. Die Spektralanalyse von Ork zeigte, dass es mit Wassereis bedeckt ist. Orc ähnelt vor allem Charon, einem Satelliten von Pluto.

Am 28. Dezember 2004 entdeckt Brown das Objekt 2003 EL61 mit dem Namen Haumea (hawaiianische Fruchtbarkeitsgöttin) und einem Durchmesser von etwa 1300 km. Später stellte sich heraus, dass sich Haumea sehr schnell dreht und in vier Stunden eine Umdrehung um die eigene Achse macht. Daher muss seine Form stark verlängert sein. Die Modellierung ergab, dass in diesem Fall die Längsgröße von Haumea nahe am Durchmesser von Pluto liegen sollte und die Quergröße halb so groß sein sollte. Möglicherweise entstand Haumea durch die Kollision zweier Himmelskörper. Beim Aufprall verdampften einige der leichten Bestandteile und wurden in den Weltraum geschleudert, wo sich anschließend zwei Satelliten bildeten: Hiiaka und Namaka.

Göttin der Zwietracht

Mike Browns Sternstunde schlug am 5. Januar 2005, als sein Team ein transneptunisches Objekt mit einem geschätzten Durchmesser von 3000 km entdeckte (spätere Messungen ergaben einen Durchmesser von 2326 km). So wurde im Edgeworth-Kuiper-Gürtel ein Himmelskörper gefunden, der definitiv größer als Pluto ist. Wissenschaftler machten Lärm: Endlich ist der zehnte Planet geöffnet!

Astronomen gaben dem neuen Planeten zu Ehren der Heldin den inoffiziellen Namen Xena. Und als Xena einen Gefährten fand, nannten sie ihn sofort Gabriel – so hieß Xenas Gefährte. Die Internationale Astronomische Union konnte solche „frivolen“ Namen nicht akzeptieren, daher wurde Xena in Eris (griechische Göttin der Zwietracht) und Gabrielle in Dysnomia (griechische Göttin der Gesetzlosigkeit) umbenannt.

Eris hat tatsächlich für Zwietracht unter Astronomen gesorgt. Logischerweise hätte Xena-Eris sofort als zehnter Planet erkannt werden müssen, und die Michael-Brown-Gruppe hätte als ihre Entdecker in die Annalen der Geschichte eingehen müssen. Aber es war nicht da! Frühere Entdeckungen deuten darauf hin, dass sich im Edgeworth-Kuiper-Gürtel möglicherweise Dutzende weitere Objekte verstecken, deren Größe mit Pluto vergleichbar ist. Was ist einfacher – die Anzahl der Planeten zu vervielfachen, alle paar Jahre Astronomie-Lehrbücher neu zu schreiben oder Pluto und damit alle neu entdeckten Himmelskörper von der Liste zu streichen?

Das Urteil wurde von Mike Brown selbst gefällt, nachdem er am 31. März 2005 das Objekt 2005 FY9 mit einem Durchmesser von 1500 km namens Makemake (der Schöpfergott der Menschheit in der Mythologie des Rapanui-Volkes, der Bewohner der Osterinsel) entdeckt hatte. Die Geduld der Kollegen ging zu Ende und sie versammelten sich auf der Konferenz der Internationalen Astronomischen Union in Prag, um ein für alle Mal zu bestimmen, was ein Planet ist.

Früher konnte man einen Planeten als einen Himmelskörper betrachten, der sich um die Sonne dreht, kein Satellit eines anderen Planeten ist und genügend Masse hat, um eine Kugelform anzunehmen. Als Ergebnis der Debatte fügten Astronomen eine weitere Anforderung hinzu: dass der Körper die Umgebung seiner Umlaufbahn von Körpern vergleichbarer Größe „säubern“ muss. Pluto erfüllte die letzte Anforderung nicht und wurde des Status eines Planeten beraubt.

Er ist in die Liste der „Zwergplaneten“ (vom englischen „Zwergplanet“, wörtlich „Zwergplanet“) unter der Nummer 134340 migriert.

Diese Entscheidung löste Kritik und Spott aus. Der Pluto-Wissenschaftler Alan Stern sagte, wenn diese Definition auf die Erde, den Mars, den Jupiter und Neptun angewendet würde, in deren Umlaufbahnen Asteroiden gefunden wurden, müsste ihnen auch der Titel „Planeten“ entzogen werden. Darüber hinaus stimmten seiner Meinung nach weniger als 5 % der Astronomen für die Entscheidung, sodass ihre Meinung nicht als universell angesehen werden kann.

Mike Brown selbst akzeptierte jedoch die Definition der Internationalen Astronomischen Union und war zufrieden damit, dass die Diskussion schließlich zur Zufriedenheit aller endete. Und tatsächlich – der Sturm ließ nach, die Astronomen begaben sich in ihre Observatorien.

Ohne den Status eines Planeten ist Pluto zu einer unerschöpflichen Quelle für Internet-Kreativität geworden

Die Gesellschaft reagierte unterschiedlich auf die Entscheidung der Internationalen Astronomischen Union: Jemand legte keinen Wert darauf, aber jemand war überzeugt, dass Wissenschaftler herumalberten. Das Verb „to pluto“ („to pluto“) erschien im Englischen und wurde von der American Dialectological Society als Wort des Jahres 2006 anerkannt. Das Wort bedeutet „Wertminderung oder Wertminderung“.

Die Behörden der Bundesstaaten New Mexico und Illinois, in denen Clyde Tombo lebte und arbeitete, beschlossen per Gesetz, den Status eines Planeten für Pluto beizubehalten, und erklärten den 13. März zum jährlichen Tag des Planeten Pluto. Normale Bürger reagierten sowohl mit Online-Petitionen als auch mit Straßenprotesten. Für Menschen, die Pluto ihr ganzes Leben lang als Planeten betrachtet hatten, war es schwierig, sich an die Entscheidung der Astronomen zu gewöhnen. Darüber hinaus war Pluto der einzige Planet, der von einem Amerikaner entdeckt wurde.

Wer profitiert?

Pluto ist der einzige, der an Status verloren hat. Die übrigen Zwergplaneten wurden früher als Asteroiden klassifiziert. Unter ihnen ist Ceres (benannt nach der römischen Fruchtbarkeitsgöttin), die bereits 1801 vom italienischen Astronomen Giuseppe Piazzi entdeckt wurde. Ceres galt einige Zeit als der völlig fehlende Planet zwischen Mars und Jupiter, später wurde er jedoch als Asteroiden bezeichnet (dieser Begriff wurde übrigens genau nach der Entdeckung von Ceres und benachbarten großen Objekten speziell eingeführt). Durch die Entscheidung der Astronomischen Union im Jahr 2006 wurde Ceres als Zwergplanet betrachtet.

Ceres, dessen Durchmesser 950 km erreicht, liegt im Asteroidengürtel, was seine Beobachtung erheblich erschwert. Es wird vermutet, dass sich unter der Oberfläche ein eisiger Mantel oder sogar Ozeane mit flüssigem Wasser befinden. Ein qualitativer Schritt bei der Erforschung von Ceres war die Mission des interplanetaren Apparats Dawn, der den Zwergplaneten im Herbst 2015 erreichte.

Wir werden nicht gefunden!

Die Anfang der 1970er Jahre gestarteten interplanetaren Raumsonden Pioneer 10 und Pioneer 11 trugen Aluminiumplatten mit einer Botschaft an Außerirdische. Neben Bildern eines Mannes, einer Frau und einem Hinweis, wo in der Galaxie nach uns zu suchen ist, gab es ein Diagramm des Sonnensystems. Und es bestand aus neun Planeten, darunter Pluto.

Es stellt sich heraus, dass, wenn die „Brüder im Kopf“, geleitet vom „Pionier“-Schema, uns eines Tages finden wollen, sie höchstwahrscheinlich vorbeikommen werden, verwirrt über die Anzahl der Planeten. Wenn es sich jedoch um böse außerirdische Eindringlinge handelt, kann man immer sagen, dass wir sie absichtlich verwirrt haben.

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Heute scheint es unwahrscheinlich, dass die Klassifizierung von Pluto, Eris, Sedna, Haumea und Quaoar jemals überarbeitet wird. Und nur Mike Brown lässt sich nicht entmutigen – er ist sich sicher, dass in den kommenden Jahren am äußersten Rand des Edgeworth-Kuiper-Gürtels ein Himmelskörper von der Größe des Mars entdeckt wird. Es ist schrecklich, sich vorzustellen, was dann passieren wird!

• Michael Brown „Wie ich Pluto tötete und warum es unvermeidlich war“
• David A. Weintraub „Ist Pluto ein Planet? Reise durch das Sonnensystem (Ist Pluto ein Planet?: Eine historische Reise durch das Sonnensystem)
• Elayne Scott Wann ist ein Planet kein Planet?: Die Geschichte von Pluto
• David Aguilar Dreizehn Planeten. Eine moderne Sicht auf das Sonnensystem (13 Planeten: Die neueste Sicht auf das Sonnensystem)