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Blick auf den Pluto "New Horizons"-Bilder zeigen Eisvulkane

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Die Eisvulkanregion auf dem Pluto.

(Foto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Isaac Herrera/Kelsi Singer)

Bereits 2015 macht die Raumsonde "New Horizons" Aufnahmen des Zwergplaneten Pluto. Neue Untersuchungen des Bildmaterials zeigen, dass dessen Oberfläche überraschend junge Strukturen aufweist - und klären die Natur bisher rätselhafter Hügel.

Auf dem Zwergplaneten Pluto gibt es bis zu sieben Kilometer hohe Eisvulkane, die vermutlich bis in die jüngste Zeit hinein aktiv waren oder gar sind. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam, das Bilder der Raumsonde "New Horizons" neu analysiert hat. Demnach müsse Pluto länger als bislang angenommen Wärme in seinem Inneren gespeichert haben oder mehr Wärme selbst erzeugen als vermutet, so die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature Communications".

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Die Oberfläche und die atmosphärischen Dunstschleier des Pluto sind in Graustufen dargestellt, die mögliche Funktionsweise vulkanischer Prozesse in der Vergangenheit in Blau.

(Foto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Isaac Herrera/Kelsi Singer)

Pluto ist mit einem Durchmesser von 2377 Kilometern der größte Himmelskörper im Kuiper-Gürtel jenseits des Planeten Neptun. Dabei handelt es sich um eine Region überwiegend eisbedeckter Körper aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems. Im Juli 2015 flog die US-amerikanische Raumsonde "New Horizons" nach über neunjähriger Flugzeit an dem Zwergplaneten vorüber und lieferte erstmals hoch aufgelöste Bilder und Daten von Pluto und seinen Monden zur Erde.

"Die Bilder und Daten zeigten, dass es auf Pluto nicht nur alte, kraterübersäte Regionen gibt, sondern auch junge Regionen fast ohne Krater", erläutern Kelsi Singer vom Southwest Research Institute in den USA und ihre Kollegen. Und das war für die Planetenforscher eine große Überraschung, hatten sie doch eine durchgehend alte Oberfläche erwartet, die sich nach der Entstehung des Zwergplaneten vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert hat. Doch offenbar führen Prozesse wie Erosion, Verdampfung und Ablagerung in manchen Regionen zur stetigen Erneuerung der Oberfläche.

Kilometerdickes Stickstoff-Eis

Besonders auffällig ist dabei die Sputnik Planitia, eine 1000 Kilometer große Tiefebene, die vermutlich in der Frühzeit des Zwergplaneten durch den Einschlag eines großen Himmelskörpers entstanden ist. Sie ist von einer kilometerdicken Schicht aus Stickstoff-Eis bedeckt und nahezu frei von Kratern. Für Rätsel sorgten bislang seltsame hügelartige Strukturen am südwestlichen Rand dieser Ebene - und diese Strukturen haben Singer und ihre Kollegen jetzt neu untersucht.

Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass es sich um Vulkandome handelt - bei denen jedoch nicht Gesteinsmagma aus dem Inneren des Zwergplaneten an die Oberfläche dringt, sondern ein zähflüssiges Wasser-Eis-Gemisch. Solchen "Kryo-Vulkanismus" kennen die Forscher bereits von Eismonden der Planeten Jupiter, Saturn und Neptun. Doch die Größe und Form der Eisvulkane auf Pluto sei einzigartig, so Singer und ihre Kollegen.

Welche Wärmequelle treibt Kryo-Vulkanismus auf Pluto an?

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Die Vulkandome auf Pluto sind bis zu sieben Kilometer hoch und haben Durchmesser von 10 bis 150 Kilometern. Teilweise überlagern sich die Dome gegenseitig und bilden so größere Strukturen. Insgesamt müssen dort nach den Berechnungen des Teams mehr als 10.000 Kubikmeter Eis-Magma aus dem Inneren des Zwergplaneten an die Oberfläche gefördert worden sein. Und das bis in jüngste Zeit hinein, denn aufgrund ihrer Lage am Rand der Sputnik Planitia sollten einige der Eisvulkane nur wenige hundert Millionen Jahre alt sein.

Das alles wirft allerdings die Frage auf, welche Wärmequelle den Kryo-Vulkanismus antreibt. Eine Antwort auf diese Frage haben Singer und ihre Kollegen nicht. "Die Existenz dieser großen Strukturen zeigt jedoch, dass der innere Aufbau Plutos und seine Entwicklung entweder eine längere Speicherung von Wärme möglich gemacht haben", stellen die Wissenschaftler fest, "oder mehr Wärme erzeugen, als wir bislang angenommen haben".

(Dieser Artikel wurde am Dienstag, 29. März 2022 erstmals veröffentlicht.)

Quelle: ntv.de, Rainer Kayser, dpa

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