Pandämonium! Bewegung von Plutos Monden verwirrt Wissenschaftler

Die Umlaufbahnen der vier kleinsten Monde von Pluto sind noch chaotischer, als Wissenschaftler erwartet hatten, wie neue Ergebnisse der Mission New Horizons zeigen, die im Juli einen knappen Vorbeiflug an Pluto machte.



'Die Art und Weise, wie ich dieses System beschreiben würde, ist nicht nur Chaos, sondern Pandämonium', sagte Mark Showalter, ein Co-Ermittler der New Horizons-Mission, heute (9. November) während einer Pressekonferenz auf der Sitzung der Abteilung für Planetenwissenschaften der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft. 'So etwas haben wir ehrlich gesagt noch nie gesehen, und wir wissen immer noch nicht, was wir davon halten sollen.'



Die neuen Ergebnisse zeigen, dass sich einige von ihnen unglaublich schnell drehen, während die vier Monde Pluto und seinen größten Mond Charon umkreisen, einer rückwärts gegen seine Umlaufbahn dreht und einige auf ihren Seiten geneigt sind. Dies steht in starkem Kontrast zu fast jedem anderen Mond im Sonnensystem der Erde, von denen die meisten in einer starreren und unbewegteren Umlaufbahn um ihre Mutterkörper eingeschlossen sind, was Plutos Monde zu den wilden Kindern des Sonnensystems macht. [Betrachten: Plutos vier kleine Monde stürzen auf den Kopf ]

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Diese Nahaufnahmen von Plutos vier kleineren Monden wurden von der New Horizons-Sonde der NASA während ihres historischen Vorbeiflugs im Juli 2015 aufgenommen. Daten von New Horizons deuten darauf hin, dass mindestens zwei (und vielleicht sogar alle vier) aus der Verschmelzung noch kleinerer Monde hervorgegangen sind.(Bildnachweis: NASA/JHUAPL/SwRI)

Pluto hat fünf Monde. Sein größter, Charon, hat einen Durchmesser von etwas mehr als der Hälfte seines Mutterkörpers. Die beiden Eiszwerge erfahren eine sogenannte Gezeitenverriegelung oder synchrone Rotation, was bedeutet, dass die gleiche Seite von Charon für immer der gleichen Seite von Pluto zugewandt ist, selbst wenn sie um einen gemeinsamen Punkt im Raum kreisen. Diese enge Beziehung bringt ihnen den Titel 'binärer Planet' ein.

Dieses sich drehende Duo wird von vier kleineren Monden umkreist, die Wissenschaftler erst kürzlich zwischen 2005 und 2013 entdeckt haben. Mit Daten des Hubble-Weltraumteleskops zeigten Wissenschaftler Anfang dieses Jahres, dass die vier Monde nicht durch Gezeiten um Pluto und Charon gebunden sind und dass die System könnte etwas chaotisch sein. Aber jetzt, da mehr Daten von New Horizons heruntergekommen sind, sagen Wissenschaftler, dass die Dinge im System mehr als desorganisiert sind – und es ist unerklärlich.



Diese Animation des Pluto-Systems zeigt, wie der Zwergplanet

Diese Animation des Pluto-Systems zeigt, wie die vier kleinsten Monde des Zwergplaneten nicht drehfest mit ihrem Mutterkörper verbunden sind(Bildnachweis: NASA/JHUAPL/SwRI/M. Showalter)

Showalter sagte während der Pressekonferenz, dass Wissenschaftler erwartet hätten, in den Umlaufbahnen der vier Monde „kleine Wobbles“ zu sehen, stattdessen aber eine extrem schnelle Rotation. Hydra, der am weitesten entfernte Mond von Pluto, dreht sich während seines 38-tägigen Zyklus um Pluto einmal alle 10 Stunden, was bedeutet, dass er sich 89-mal pro Umlauf dreht.



'Wenn sich Hydra viel schneller drehen würde, würde Material aufgrund der Zentrifugalkraft von seiner Oberfläche fliegen', sagte Showalter in einer Erklärung der NASA. Während der Pressekonferenz sagte er, dass die anderen Monde langsamer rotieren, aber mit einer Geschwindigkeit von sechs bis zehn Umdrehungen pro Umlauf um Pluto.

'Das ist beispiellos', sagte Showalter auf der Pressekonferenz. 'Wir haben einfach noch kein Satellitensystem gesehen, das dies tut.'

Laut Wissenschaftlern der New Horizons-Mission zeigen die vier kleinsten Monde von Pluto ein sehr seltsames Verhalten.

Laut Wissenschaftlern der New Horizons-Mission zeigen die vier kleinsten Monde von Pluto ein sehr seltsames Verhalten.(Bildnachweis: NASA/ESA/A. Field (STScI))

Zusätzlich zu diesen schnellen Drehungen ist Plutos zweitnächster Mond, Nix, um 132 Grad um seine Achse geneigt und dreht sich rückwärts.

Showalter stellte klar, dass es nicht unmöglich ist, sich vorzustellen, dass sich die Monde nach einer Kollision mit einem anderen Objekt so schnell drehen würden. Was so mysteriös ist, ist, dass sich alle vier Objekte schnell drehen (es ist schwer vorstellbar, dass eine Kollision alle vier betrifft) und dass die Anziehungskraft von Pluto sie nicht verlangsamt zu haben scheint, sagte er.

Typischerweise würde die Schwerkraft eines Mutterkörpers die Rotationsbewegung des Planeten zerstreuen, 'und das ist jedoch nicht das, was wir sehen, also ist das wirklich das Rätsel', sagte Showalter auf der Pressekonferenz. „Die Frage ist, warum [tun sie nicht] langsamer? Es ist nicht so sehr, warum [sind sie] so schnell.'

'Die Dynamik des Systems hat eindeutig etwas Grundlegendes, das wir nicht verstehen', sagte Showalter in der Erklärung.

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