Verlockende Pluto-Ansichten deuten auf eine aktive Oberfläche hin, werden aber 161 Jahre lang nicht mehr gesehen

Verwenden von New Horizons

Das Bild von A New Horizon zeigt die eisreiche Weite von Sputnik Planitia. (Bildnachweis: NASA/JHUAPL/SwRI)

Für einen kurzen Moment im Juli 2018 richtete sich das Sonnensystem so aus, dass es der Erde die vollständig sonnenbeschienene Scheibe von Pluto , eine Anordnung, die in 161 Jahren nicht mehr vorkommen wird.



Die Planetenforscherin Bonnie Buratti war bereit: Sie hatte ein Jahrzehnt lang auf die Gelegenheit gewartet, den seltenen Anblick zu erhaschen, in der Hoffnung, eine Wissenslücke zu schließen, die selbst die sorgfältig geplante New Horizons-Mission nicht schließen konnte. Das Ergebnis ist ein rätselhaftes Lichtbild von Pluto und seinem Mond Charon.

„Wir haben diese einmalige Gelegenheit genutzt – nun, es ist einmal im Leben, einmal in zwei Jahrhunderten – die Gelegenheit, Pluto vollständig beleuchtet zu sehen“, Buratti, der am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien arbeitet und der Hauptautor ist auf einem neuen Papier, das die Beobachtungen präsentiert, sagte demokratija.eu.

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Beobachtungen eines Körpers des Sonnensystems an und um den Punkt seiner maximalen Beleuchtung ermöglichen es Wissenschaftlern, den so genannten „Gegenstoß“ zu messen, eine plötzliche Zunahme der Helligkeit eines Objekts, wenn es vollständig beleuchtet ist, unverhältnismäßig zu der zusätzlichen Oberfläche beleuchtet werden.

Und Oppositionswelle ist nicht nur ein merkwürdiges optisches Phänomen: Wissenschaftler glauben, dass das Muster der Welle von der Materialdichte auf der Oberfläche einer Welt beeinflusst wird. „Wenn man sich ansieht, wie stark sich ein Objekt aufhellt, wenn es voll wird, kann man etwas über die Oberflächenstruktur und die Beschaffenheit der Oberfläche sagen – ist sie flauschig? Ist es verschneit? Ist es kompakt?' sagte Buratti.

Zum Beispiel wird die Oppositionswelle des Vollmonds durch den losen, staubigen Regolith an seiner Oberfläche verursacht, sagte sie. 'Diese Partikel werfen Schatten und diese Schatten verschwinden schnell, wenn das Gesicht für den Betrachter beleuchtet wird.'

Ein vollständig beleuchteter Pluto ist von der Erde aus schwer zu fangen, da die Umlaufbahn des Zwergplaneten im Vergleich zu unserer eigenen geneigt ist. Himmelsbeobachter verwenden den Begriff „Opposition“, um sich auf den Punkt im Erdjahr zu beziehen, an dem ein bestimmtes Objekt des Sonnensystems der Sonne am Himmel gegenübersteht. Ein Himmelskörper erscheint zu dieser Zeit jedoch nicht unbedingt vollständig beleuchtet, insbesondere so etwas wie Pluto, das sich oft über oder unter der Erdbahn um die Sonne befindet.

Daher das 161-jährige Warten auf die nächste solche Gelegenheit und Burattis Sorge, sich die Gelegenheit für 2018 so weit im Voraus zu merken. Sie und ihre Kollegen verabredeten sich mit dem 200-Zoll-Hale-Teleskop an der Palomar-Observatorium in der Nähe von San Diego. Das Hale-Teleskop ist mit einem optischen System ausgestattet, das Pluto und Charon auseinandernehmen könnte, anstatt einen Klecks der beiden Welten zu sehen.

Und dem Team gelang es, am 12. Juli 2018 sowie an anderen Tagen in diesem Monat und im Juli 2019 superhelle Beobachtungen von Pluto zu machen. Buratti und ihre Kollegen hatten für den letzten Sommer weitere Messungen geplant, aber die COVID-19-Pandemie wurde eingestellt das Observatorium.

Persönlich dürfen die Forscher das Teleskop noch nicht benutzen, doch endlich stehen ab Samstag (19. Juni) wieder Beobachtungen im Kalender von Buratti und ihren Kollegen. Sie hofft, dass diese Messungen und weitere im nächsten Monat und im Oktober klären werden, wie Plutos Oppositionsanstieg auftritt, und Wissenschaftlern die Details liefern, die sie benötigen, um zu verstehen, was auf dem Boden passieren könnte, um den visuellen Effekt zu verursachen.

Buratti sagte, ihr Verdacht sei, dass der scharfe Anstieg der Opposition damit zusammenhängt, wie dynamisch eine Welt ist, die die Raumsonde New Horizons während ihres Vorbeiflugs 2015 entdeckt hat. „Pluto ist viel aktiver, als wir dachten“, sagte sie. 'Wir haben dort Dinge gesehen, die wir noch nie zuvor gesehen haben.'

Es ist die erste Sonnensystemwelt außerhalb der Erde, die zum Beispiel bekannt ist, um Gletscher zu beherbergen. Eis verdampft und gefriert wieder und bewegt sich dabei manchmal zwischen Pluto und Charon. 'Es könnte Schnee darauf liegen [Pluto], es bewegt sich viel Frost, es könnte eine wirklich flauschige, strukturierte Oberfläche haben.'

Obwohl die relativ enge Ausrichtung des Vorbeiflugs der Raumsonde und die vollständige Beleuchtung von der Erde reiner Zufall sind, sagte Buratti, die Kombination von Beobachtungen sei ein weiteres Beispiel dafür, wie die Planetenforschung am besten gedeiht, wenn bodengestützte und weltraumgestützte Werkzeuge gleichzeitig verwendet werden.

New Horizons sah während seines Manövers eine nachtseitige und halb beleuchtete Ansicht von Pluto, bemerkte sie, konnte aber die vollständig beleuchtete Scheibe wegen der Flugbahn ihres kurzen Vorbeiflugs nicht sehen. 'Sie kombinieren es mit diesen bodengestützten Beobachtungen und Sie haben das volle Ding, Sie haben das volle Paket', sagte sie. 'Diese sind völlig komplementär.'

Und für Buratti sind die neuen Beobachtungen eine ergreifende Erinnerung an ihre eigene Arbeit während des Vorbeiflugs an New Horizons, da es selten vorkommt, dass Wissenschaftler Geräte verwenden, die stark genug sind, um Pluto und Charon zu unterscheiden, wenn sie das Paar von der Erde aus beobachten.

'Wir haben Pluto und Charon zum ersten Mal seit der Begegnung getrennt gesehen', sagte Buratti. „Es ist irgendwie emotional für mich … Hier ist etwas, das nur ein Lichtpunkt war, und dann wird es in ein oder zwei Tagen zu dieser geologischen Welt und man fühlt sich, als ob man dort wäre. Es ist eine intime Sache. Aber dann wird es wieder ein Punkt.'

Die Beobachtungen sind beschrieben in ein Papier veröffentlicht am 8. Juni in der Zeitschrift Geophysical Research Letters.

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