Pluto's Oberflächentemperatur!

Erstmalig ist es europäischen Astronomen gelungen, die Temperaturschwankungen von Pluto's Oberfläche zu messen und sie in Verbindung zu Helligkeitsveränderungen zu bringen.

Pluto und sein Mond Charon sind die äussersten Planeten unseres Sonnensystems. Ihr Abstand zur Sonne ist etwa 5.900 Millionen Kilometer. Die beiden Körper sind in etwa gleich gross, Pluto hat einen Durchmesser von 2.320 und Charon einen von 1.180 km. Sie bilden ein einzigartiges System, denn sie kreisen in einer Periode von etwa 6,4 Tagen um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Da die Rotation der beiden Körper jeweils genau diesem Zeitintervall entspricht, zeigen sie ständig dieselbe Seite zueinander.

Die Wissenschaftsgruppe um Emmanuel Lellouch vom Observatorium von Paris verwendete Daten, welche mit dem "Infrared Space Observatory, ISO" gewonnen wurden. Gleich acht mal steuerten sie den entfernten Planeten mit seinem Mond Charon im Jahr 1997 an und maßen dessen Temperatur.

Es war den Wissenschaftlern nicht neu, dass sich in bestimmten Regionen auf Pluto's Oberfläche die Temperatur nicht konstant verhält, sondern variiert. Eine Studie der Universität von Arizona liess bereits früher den Schluss zu, dass die Oberflächentemperatur des entferntesten Planeten unseres Sonnensystems nicht konstant sei.

Lellouch beobachtete den weit entfernten Planeten im Bereich der "thermischen" infraroten Wellenlänge. In diesem Bereich handelt es sich nicht um Licht, welches von der Sonne kommt und an der Oberfläche von Pluto reflektiert wird, so wie das bei dem kurzen infraroten und im sichtbaren Licht der Fall ist. Sie wird vom Planeten selbst ausgestrahlt, und zwar in Übereinstimmung mit seiner Temperatur.

Die Daten bestätigen frühere Studien, welche erkannt hatten, dass Pluto's Oberfläche äusserst kalt ist, dass dort Temperaturen um die -238 Grad herrschen. Jedoch nachdem man den Planeten über die Zeit seiner Rotationsdauer, nämlich 6,4 Tage beobachtete, fand man, dass einige Gebiete des Planeten -208 Grad Celsius erreichten.

Bringt man die Temperaturdaten in Übereinstimmung zu der Lichtkurve, findet man eine höchst interessanten Zusammenhang zwischen den thermischen infraroten und den optischen Daten. Jene Gebiete, an denen Pluto am hellsten im thermalen Infrarot leuchtet, also am wärmsten ist, ist er im optischen Licht am dunkelsten. Und jene Gegenden, welche im sichtbaren Licht am hellsten leuchten, da ist der Planet am kältesten.

Eine solche Korrelation war von den Wissenschaftlern erwartet worden. Die dunklen Gebiete auf Pluto reflektieren weniger Sonnenlicht und deshalb absorbieren sie an diesen Stellen mehr Sonnenlicht. Die helleren Regionen jedoch reflektieren mehr Licht und sind deshalb kühler.

Nun haben die Wissenschaftler jedoch eine leichte Verzögerung zwischen den thermischen Infrarot und den sichtbaren Lichtkurven entdeckt. Zwischen dem Höhepunkt der thermischen Infrarotstrahlung und dem des optischen Lichtes ist eine kleine Zeitverschiebung. "Dies könnte jedoch auch an porösem Material auf der Oberfläche des Planeten liegen", sagen die Wissenschaftler. "Durch solches Material entsteht eine thermische Trägheit, und die könnte die Ursache sein".

Was aber immer noch nicht geklärt ist, wie sich Pluto's Oberflächentemperatur verändert, wenn er in seine lange elliptische Umlaufbahn um die Sonne geht. Vor etwa 10 Jahren stand Pluto im Perihel, dem nächsten Punkt zur Sonne, er bewegt sich jetzt von der Sonne weg, wird also vermutlich immer kälter werden.

Leider ist die Mission von ISO beendet, da der kühlende Wasserstoff verbraucht ist. So können die Temperaturentwicklungen auf Pluto nicht weiterverfolgt werden. Die NASA plant jedoch die "Pluto-Kuiper-Express Spacecraft Mission", welche noch bedeutend besser die warmen und kalten Bereiche auf Pluto's Oberfläche abtasten sollte.