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Neues von den Plutomonden und New Horizons In den letzten Jahrzehnten wurden innerhalb des Sonnensystems [1] zahlreiche interessante Entdeckungen gemacht, insbesondere im äußerem Bereich des Planetensystems [1]. Sie basieren vor allen Dingen auf Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop (Hubble Space Telescope, HST) [1]. Beispielsweise entdeckten die Forscher im Jahr 2005 zwei weitere Plutomonde, die Monde Hydra [1] und Nix [1]. In diesem Zusammenhang wurden die Monde auf Aufnahmen aus dem Jahr 2002 gefunden. Zuvor war man von einem Pluto-Charon-System [1] ausgegangen. Vor wenigen Jahren wurden zwei weitere Plutomonde entdeckt, die Monde Kerberos (2011) und Styx [1] (2012). Pluto besitzt nunmehr mindestens 5 Monde. Die Anfangsbuchstaben "N" und "H" der beiden neuen Plutomonde finden sich übrigens in der aktuellen Plutomission "N"ew "H"orizons [1] wieder, die rund 10 Jahre nach der Entdeckung an den beiden Plutosatelliten vorbeiflog. Die Entdeckung weiterer Plutomonde hat zum Verständnis des Pluto-Systems und des Kuiper-Gürtels [1] wesentlich beigetragen. Der Plutomond Nix Nix befindet sich auf einer nahezu kreisförmigen Bahn um Pluto und in der gleichen Bahnebene wie der Plutomond Charon [1]. Seine Bahnperiode beträgt 24,9 Tage, d.h. Nix benötigt für einen Umlauf um Pluto rund 25 Tage. Frühe Beobachtungen des Lowell-Observatoriums [1] zeigten Nix als rötliches Himmelsobjekt - wie Pluto -, jedoch unterscheidet er sich von den anderen beiden Monden. Neue Aufnahmen des HST zeigen Nix dagegen in einer eher gräulichen Färbung - wie die anderen Monde des Pluto. Daher gehen die Forscher davon aus, dass die Oberfläche von Nix hauptsächlich aus Wassereis besteht - wie die des Mondes Hydra - und Spuren von Methaneis [1] besitzt. Falls dies zutrifft, könnte die ultraviolette Strahlung der Sonne zum Auftreten von Tholinen [1] führen, was die Beobachtung der rötlichen Färbung erklären könnte. New Horizons fotografierte die beiden Monde während ihres Vorbeifluges. Die Aufnahmen zeigen auf der Oberfläche von Nix eine große Region mit einer rötlichen Färbung (Abb. 1), wahrscheinlich einen Krater. Dies könnte die widersprüchlichen Beobachtungen - einen roten Fleck gegenüber einer ansonsten gräulichen Landschaft - erklären.
Abb. 1 Aufnahme der Plutomonde Nix und Hydra.
Die Wissenschafter müssen in den Außenbezirken des Sonnensystems noch viel lernen, insbesondere über Nix und seine Schwestermonde sowie den Kuiper-Gürtel. Neue Aufgaben für New Horizons
Abb. 2 Aufnahme des Objektes 2014 MU69 vom Juli 2014.
Mithilfe von mehreren Bahnmanövern Ende des Jahres steuert die Raumsonde das Objekt 2014 MU69 an und soll es im Januar 2019 erreichen. Übrigens wurde 2014 MU69 erst nach dem Start von New Horizons entdeckt. Allerdings steht die verbindliche Zusage der NASA für den Flug zu 2014 MU69 noch aus, sie soll nächstes Jahr fallen - sicherlich eine politische und damit finanzielle Entscheidung, zumal New Horizons primär als Plutomission ausgelegt war bzw. ist. Die NASA benötigt zum Betrieb von New Horizons bis zum Jahr 2018 rund 20 Millionen US-Dollar; für den Zeitraum danach wurde (bisher) kein Budget beantragt. Über Verlängerung der Mission von New Horizons wird wahrscheinlich erst im Jahr 2018 entschieden, kurz vor der Begegnung mit 2014 MU69. Jedoch stehen die Chancen für eine Verlängerung gut: die Mehrheit der NASA-Missionen wurde bisher (mindestens ein Mal) verlängert; die Verlängerung würde nur etwa 0,01 Prozent des jährlichen NASA-Budgets verschlingen. Zudem beinhaltet der erste Antrag der Mission die Bezeichnung "Pluto Kuiper Belt Mission" [1]. Die Empfehlung zur Durchführung sah eine Mission zum Pluto und dem Kuiper-Gürtel vor. New Horizons ist als ausschließliche Plutomission ingenieurmäßig überdimensioniert (ähnlich wie die Raumsonde Voyager [1]). New Horizons kann ohne Probleme nach der Begegnung mit Pluto und dessen Monden zu einem Objekt des Kuiper-Gürtels reisen und dieses untersuchen. Auf der 46. Lunar and Planetary Science Conference 2015 [4] wurden zwei weitere potentielle Zielobjekte vorgestellt, die insbesondere wegen komplizierterer Bahnmanöver nicht mehr vorrangig zu sein scheinen. Daher wäre eine Ablehnung der Verlängerung für New Horizons - insbesondere nach dem wissenschaftlichen Erfolg der Plutomission - mehr als unsinnig. Mal sehen ... 2014 MU69 Es ist rund 5-10 Mal größer und 1.000 Mal massereicher als ein typischer Komet [1], besitzt jedoch wahrscheinlich nur 0,5-1 Prozent des Plutodurchmessers bzw. 1/10.000-tel der Plutomasse. MU69 könnte innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer erreicht werden; zudem würden notwendige Bahnmanöver die Treibstoffreserven nicht vollständig aufbrauchen. In den folgenden Jahren werden die Astronomen mit sämtlichen dafür geeigneten Instrumenten weitere Beobachtungen von 2014 MU69 durchführen, vor allem für eine noch genauere Bestimmung der Bahn des Objektes. Das wird nicht einfach werden: MU69 besitzt eine scheinbare Helligkeit [1] von lediglich 26,8 mag; für die meisten erdgebundenen Teleskope ist das Objekt für eine Beobachtung zu lichtschwach. Möglicherweise können Beobachtungen mit den Großteleskopen Subaru und Gemini [1] weiterhelfen. Das HST soll bis zum Vorbeiflug von New Horizons die Hauptarbeit übernehmen. New Horizons wird MU69 wahrscheinlich etwa 80 Tage vor dem potentiellen Vorbeiflug sehen können, im Oktober 2018. Bis dahin liegen sicherlich wesentlich genauere Bahndaten des Objektes vor. Bisher kennen die Forscher nur einige wenige Eigenschaften von MU69, sie sind bisher relativ ungenau. Hier sind einige davon: - Entdeckung am 24. Juni 2014 (Beobachtungszeitraum 118 Tage) Sämtliche dieser Daten beinhalten teilweise größere Unsicherheiten; diese müssen vor einem möglichen Vorbeiflug von New Horizons an MU69 unbedingt verbessert werden. Den Forschern zufolge wird man die Bahn des Objektes wahrscheinlich erst Mitte des Jahres 2017 besser kennen. Dennoch scheint es sich bei 2014 MU69 um ein relativ unverändertes Objekt des frühen Sonnensystems zu handeln. Es befindet sich immer noch in dem Bereich, in dem es vor rund 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist. New Horizons soll Anfang Januar 2019 in einem Abstand von 43,4 Astronomischen Einheiten (AE)* [1] von der Sonne an MU69 vorbeifliegen (Abb. 3) und ihm näher kommen als Pluto.
Abb. 3 Schematische Darstellung der Entfernung der Erde (grüner Kreis links oben), der Plutobahn (lilafarbener Kreisabschnitt) und der Bahn von 2014 MU69
Bisher kennen die Wissenschaftler weder die genaue Farbe, Größe, Masse, Dichte oder chemische Zusammensetzung der Oberfläche von MU69 oder ob das Objekt eigene Monde besitzt. Falls New Horizons diese Passage unbeschadet übersteht, bleibt der Vorbeiflug an einem anderen Objekt des Kuiper-Gürtels unwahrscheinlich. Außerhalb des Kuiper-Gürtels befinden sich wahrscheinlich nur wenige Objekte. Auf der anderen Seite könnte die Auswertung weiterer Aufnahmen der Plutomission bisher unbekannte Objekte des Kuiper-Gürtels zeigen, die für erdgebundene Teleskope zu lichtschwach sind. Ob sich diese potentiellen Objekte allerdings für einen Vorbeiflug eignen oder doch zu weit entfernt sind, bleibt ungewiss. Bis dahin hat New Horizons jede Menge Arbeit vor sich, vor allem das Senden weiterer Daten des Vorbeifluges am Pluto-System zur Erde. Wir warten auf weitere aufregende neue Aufnahmen des Außenbezirks unseres Sonnensystems. Downloadfieber Sieben Wochen nach der Veröffentlichung der ersten Bilder kurz nach dem Vorbeiflug am Pluto-System beginnt am 5. September die nächste intensive Downloadphase von Aufnahmen, Spektren, Daten etc. Der Download wird insgesamt rund ein Jahr in Anspruch nehmen. Bisher wurde vor allem Daten von Instrumenten der Plutomission zur Erde gesendet, die Information über den Sonnenwind [1] oder den interplanetaren Staub [1] gesammelt haben. Die typische Datenübertragungsrate beträgt dabei nur rund 1-4 Kilobit, abhängig von der Empfangsantenne. Die Veröffentlichung neuer unbearbeiter Aufnahmen des LORRI-Instrumentes (Long Range Reconnaissance Imager) [1] erfolgt immer freitags [3]. Die nächste Veröffentlichung ist für den 11. September geplant. Wir sind gespannt.
Falls Sie Fragen und/oder Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu
Ihre
Quellenangaben: [1] Information über astronomische und physikalische Begriffe [2] Übersicht der Kurzartikel zu Pluto und New Horizons [3] LORRI-Webseite [4] Information zur 46. LPSC [5] Pressemeldung zu 2014 MU69 http://pluto.jhuapl.edu
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