Das Rätsel um Pluto: Was hat die Wissenschaftler überrascht?
Als eine Raumsonde im vergangenen Sommer an Pluto vorbeiflog, machte sie eine überraschende Entdeckung: Die Oberfläche des Zwergplaneten ist jung. Astronomen versuchen noch immer, dies zu erklären.
Seit seiner Entdeckung im Jahr 1930 blieb Pluto ein Rätsel. Pluto befindet sich am äußersten Rand des Sonnensystems, weit entfernt von der Erde, sodass man ihn von hier aus nur mit einem großen Teleskop sehen kann. Selbst dann sieht er wie ein kleiner, schwacher Fleck aus (ich bin professioneller Astronom und habe Pluto nur wenige Male gesehen).
Im Jahr 2006 entbrannte eine Diskussion um Pluto, weil ihm sein Status als „Planet” aberkannt wurde. In diesem Jahr schufen Astronomen eine neue Klasse von Objekten, die Zwergplaneten, für Pluto und einige große Asteroiden. Pluto wird nun als eines der größten transneptunischen Objekte betrachtet – eine Gruppe von eisigen Asteroiden, die außerhalb der Umlaufbahn von Neptun, dem am weitesten von der Sonne entfernten Planeten, um die Sonne kreisen.
Unsere Sicht auf Pluto hat sich im Sommer 2015 drastisch verändert, als die ersten Fotos von der Raumsonde „New Horizons“ empfangen wurden, die an Pluto vorbeiflog. Die vor zehn Jahren gestartete Sonde war mit einer Reihe verschiedener Instrumente ausgestattet, darunter eine hervorragende Kamera, um Pluto zum ersten Mal detailliert zu untersuchen. Zu sagen, dass die Astronomen schockiert waren, wäre eine Untertreibung. Sie gingen davon aus, dass die Oberfläche von Pluto mit Kratern übersät sein würde, aber das stellte sich als falsch heraus.
Fokus auf Pluto
Wir haben einen langen Weg zurückgelegt, nur um Pluto zu sehen. Als das Hubble-Teleskop 1994 das erste Foto machte, war er kaum größer als ein Punkt. Das neue Bild des Hubble-Teleskops aus dem Jahr 2010 zeigte eine vielfältige Oberfläche, jedoch keine Details. Der Flug der Sonde „New Horizons” veränderte alles und zeigte eine überraschende Abwesenheit von Kratern.
Fotos von Pluto: 16. Mai 1994 (oben links), 4. Februar 2010 (unten links), 13. Juli 2015 (rechts)
Das mysteriöse Fehlen von Kratern
Warum erwarteten Astronomen, dass die Oberfläche von Pluto viele Krater aufweisen würde? Diese Vorstellung ergibt sich aus der allgemeinen Annahme, dass sich das Sonnensystem über Milliarden von Jahren hinweg selbst gebildet hat. Das Sonnensystem soll sich vor 4,5 Milliarden Jahren aus einer großen Gas- und Staubwolke gebildet haben. Dieser Theorie zufolge sammelte sich der größte Teil der Materie im Sonnensystem im Zentrum und bildete die Sonne. Die restliche Materie verdichtete sich zu einer Scheibe, in der kleine Partikel zu kleben begannen. Sie wuchsen allmählich an, was zur Bildung von Planeten, ihren Monden, Asteroiden und Kometen führte.
Naturwissenschaftliche Astronomen gehen davon aus, dass Objekte außerhalb der Neptunbahn nicht die Größe von Planeten erreichen konnten. Diese kleinen Körper sowie kleinere Objekte, die innerhalb des Planetenbereichs um die Sonne kreisen, werden als Asteroiden bezeichnet. Als sich die Asteroiden bildeten, stießen angeblich andere kleine Objekte mit ihnen zusammen: Dies vergrößerte die Asteroiden, hinterließ jedoch Krater auf ihrer Oberfläche.
Krater sammeln sich auch auf Planeten an, aber die Oberfläche eines Planeten ist in der Regel viel dynamischer. Im Vergleich zu Asteroiden gibt es auf ihm viel weniger Krater, da Vulkanausbrüche und sogar Wetterveränderungen alte Krater auffüllen und schließlich überdecken können. Dies ist die Theorie, mit der die meisten Astronomen die geringe Anzahl von Einschlagskratern auf der Erde erklären. Der Mond hingegen ist weniger aktiv als die Erde. Auf dem Mond gibt es nur sehr geringe vulkanische und meteorologische Aktivitäten. Daher zeugt seine Oberfläche noch immer von zahlreichen Kollisionen.
In ähnlicher Weise weisen kleine Körper im Sonnensystem, darunter Asteroiden und Pluto, angeblich keine Spuren geologischer und wetterbedingter Prozesse auf. Daher müssten ihre Oberflächen mit Kratern übersät sein. Mehrere Raumfahrzeuge haben Asteroiden besucht und Fotos gemacht. Auf den Oberflächen wurden viele Krater entdeckt. Die meisten Planetenmonde weisen ebenfalls zahlreiche Krater auf. Daher erwarteten Astronomen, dass es auf Pluto viel mehr Spuren von Kollisionen geben würde als auf unserem Mond.
Zur Überraschung der Wissenschaftler zeigten die Bilder der Sonde „New Horizons“ nur sehr wenige Krater auf der Oberfläche von Pluto. Sein größter Mond, Charon, weist mehr Krater auf als Pluto selbst, aber selbst auf Charon sind es viel weniger als erwartet.
Da Pluto sich sehr langsam dreht und „New Horizons“ nur sehr wenig Zeit in der Nähe des Planeten verbrachte, konnte die Raumsonde nur etwa die Hälfte seiner Oberfläche bei vollem Sonnenlicht in hoher Auflösung fotografieren. Auf einigen kleinen Bereichen wurden mehrere Krater entdeckt.
Die Tombaugh-Region auf der Oberfläche von Pluto
Das interessanteste Merkmal von Pluto ist die Tombaugh-Region – ein großes Gebiet in Form eines Herzens. Die Tombaugh-Region hat eine helle Farbe, da sie aus verschiedenen Gletschern besteht. Eine kleine Menge Eis scheint sich in Wasser verwandelt zu haben. Die meisten Gletscher auf Pluto bestehen hauptsächlich aus Stickstoff, einer kleinen Menge Kohlenmonoxid und Methan. Das Eis aus diesen Materialien ist nicht so dicht (viskos) wie Wassereis und schmilzt daher leichter. Um eine Veränderung herbeizuführen, ist jedoch wahrscheinlich eine Wärmequelle erforderlich.
Das Gebiet Tombo weist mehrere Krater auf, während die Ebene Sputnik Planum, die westliche Hälfte des Gebiets, keine sichtbaren Krater aufweist. Im evolutionären Paradigma deutet dies darauf hin, dass diese Region erst kürzlich entstanden ist und daher jung sein muss.
Beweise für einen aktiven Planeten
Warum haben Pluto und Charon so wenige Krater? Naturwissenschaftliche Astronomen glauben nicht, dass Pluto selbst alt ist, aber seine Oberfläche ist definitiv jung. Wie kann die Oberfläche jung sein, Pluto selbst aber nicht? Evolutionisten vermuten, dass das Material, das durch die jüngste geologische Aktivität freigesetzt wurde, mit vielen Kratern übersät sein müsste.
Darüber hinaus scheinen einige Gletscher auf der Oberfläche von Pluto aktiv zu werden. Dies ist nicht das, was man in einer alten und toten Welt erwarten würde.
Es gibt Anzeichen für weitere jüngste geologische Aktivitäten. Die hohen Gebirgsketten auf Pluto konkurrieren in ihrer Höhe mit den Rocky Mountains. Hohe Berge sinken in der Regel unter ihrem eigenen Gewicht ab – dies hätte vor langer Zeit geschehen müssen, wenn die Berge alt sind. Der Ausgleichsprozess würde beschleunigt, wenn das Innere von Pluto aus flüssigem Wasser bestehen würde, worüber einige Planetenforscher aufgrund bestimmter Eigenschaften der Eisoberfläche derzeit diskutieren.
Was ist also die Ursache für die geologische Aktivität von Pluto? Astronomen schlagen zwei mögliche Erklärungen vor.
Die erste mögliche Variante ist eine interne Wärmequelle. Einige sind beispielsweise der Ansicht, dass Pluto mit der Erde verglichen werden kann, die im Inneren des Planeten radioaktive Stoffe hat, die Wärme erzeugen. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass dieser Prozess die Erde im Inneren heiß hält. Bei Pluto ist dies jedoch nicht der Fall. Pluto scheint keine radioaktiven Materialien zu enthalten, da er sonst sehr dicht wäre. Die Dichte von Pluto ist jedoch sehr gering, weniger als die Hälfte der Dichte der Erde. Die geringe Dichte entspricht der Tatsache, dass Pluto aus einer Mischung aus Eis und Gestein besteht. Diese Zusammensetzung verfügt nicht über ausreichende Radioaktivität, um Pluto über Milliarden von Jahren zu erwärmen.
Ein zweiter Mechanismus der Erwärmung könnte die Gezeitenkraft sein. Große Objekte im Weltraum können ihre kleineren Nachbarn dehnen und zusammenpressen. Astronomen haben sich auf diesen Prozess bezogen, um zu erklären, warum es auf der Oberfläche von Io, dem größten Mond des Jupiter, keine Krater gibt. Sie sagen, dass Jupiter Gezeitenkräfte auf Io ausübt und so viele Vulkane erzeugt, die die Oberfläche des Mondes regelmäßig erneuern.
Andererseits erwärmen die Dehnungen und Kompressionen bei jeder Umlaufbahn den inneren Teil von Io ständig, ähnlich wie bei einem Metalldraht, wenn wir ihn schnell hin und her biegen. Angesichts des enormen Größenunterschieds zwischen Jupiter und Io scheint die Gezeitenkraft eine plausible Erklärung für die glatte Oberfläche des Mondes zu sein. Dennoch bleiben gewisse Zweifel bestehen, ob dieser Mechanismus stark genug ist, um den Vulkanismus von Io zu erklären. Dieser Mechanismus mag auf Io funktionieren, ist jedoch für Pluto völlig unzulässig, da es um seine Umlaufbahn keine massiven Körper gibt.
Wenn beide möglichen Optionen ausgeschlossen sind, wie erklären Astronomen dann die Oberflächen von Pluto und Charon? Bislang gibt es noch keine Erklärung. Astronomen könnten letztendlich vermuten, dass Pluto und Charon in jüngster Zeit (in den letzten paar hundert Millionen Jahren) einfach einige außergewöhnliche katastrophale Ereignisse erlebt haben. Allerdings ist das Verweisen auf außergewöhnliche Ereignisse ein unbegründeter Ausweg. Dies kann nicht bewiesen werden und kann daher kaum als Wissenschaft bezeichnet werden.
Die biblische Antwort
Was wäre, wenn Pluto nicht so alt wäre, wie viele Wissenschaftler glauben? Wenn Pluto jung ist, hatte er nicht genug Zeit, um eine große Anzahl von Kratern anzusammeln. Oder vielleicht wurde Pluto mit einer inneren Wärme geschaffen, die noch immer vorhanden ist. Diese könnte geologische Prozesse verursachen, die nicht nur viele Krater zerstören, sondern auch die Gasemissionen erklären könnten, die aus Pluto austreten und eine dünne Atmosphäre aufrechterhalten.
Wenn Pluto jedoch Milliarden Jahre alt wäre, hätte sich keine innere Wärme erhalten können. Wissenschaftler, die an die biblische Schöpfungsgeschichte glauben, erwarten, Beweise für die Jugend Plutos zu finden, aber derzeit ist dies, was wir beobachten.
Wenn das Sonnensystem jung ist, könnte es Sie interessieren, warum einige Himmelskörper wie der Mond und Merkur zahlreiche Krater auf ihrer Oberfläche aufweisen. Eine Vermutung ist, dass die meisten Krater das Ergebnis eines schnellen Prozesses sein könnten, den Gott am vierten Tag anwandte, um die Himmelskörper des Sonnensystems zu erschaffen. Möglicherweise schuf Gott einige Objekte mit innerer Wärme, wie zum Beispiel Io und Pluto, sodass sich ihre Oberflächen erneuerten und die ursprünglichen Krater weitgehend beseitigt wurden.
Ein weiteres verwirrendes Problem für diejenigen, die an Milliarden von Jahren glauben, ist die dünne Stickstoffatmosphäre von Pluto. Die Schwerkraft von Pluto ist zu schwach, um eine Atmosphäre zu halten, sodass Gase schnell entweichen müssten. Wenn Pluto jedoch nur einige Tausend Jahre alt ist, hat er möglicherweise noch keine Zeit gehabt, seine Atmosphäre zu verlieren.
Auf jeden Fall scheint Pluto im Vergleich zu anderen Körpern im Sonnensystem einzigartig zu sein. Warum hat Gott Pluto so geschaffen?Vielleicht wollte er die Gedanken der Menschen verwirren und uns zeigen, dass er das Universum wirklich so geschaffen hat, wie es in der Bibel steht?
Pluto hat sich als faszinierende, dynamische Welt erwiesen. Wir beobachten sogar, wie Gletscher die Oberfläche des Planeten mitgestalten. Gletscher sind in der Regel auf anderen Oberflächen außer der Erde unbekannt (mit Ausnahme des Jupitermondes Europa, der vollständig mit einer dicken Schicht aus Wassereis bedeckt zu sein scheint). Christen, die an die Bibel glauben, sehen neuen Erkenntnissen über Pluto mit Spannung entgegen.
Plutos Mond: eine weitere verwirrende Welt
Charon ist der größte und interessanteste der fünf Monde von Pluto. Obwohl Charon mehr Krater hat als sein Mutterplanet, sind es dennoch viel weniger, als Wissenschaftler erwartet hatten. Das bedeutet, dass Charon entweder relativ jung ist (aus kreationistischer Sicht) oder dass das Eis auf der Oberfläche kürzlich aktiv war und die Krater aufgefüllt hat. Besonders wenige Krater gibt es in der südlichen Hemisphäre. Aber wie Pluto hat auch Charon hohe Berge. Einer der Berge erhebt sich aus einer Senke wie eine Burg aus einem Graben. Seine Herkunft ist ein Rätsel.
Charon ist der größte Mond des Pluto.
Einer der Unterschiede zwischen Pluto und Charon ist die Art des Oberflächeneises.
In den Gletschern von Pluto überwiegen Stickstoff und Methan (das gleiche Gas, das wir hier auf der Erde als Erdgas bezeichnen), aber die Gletscher von Charon scheinen hauptsächlich aus Wasser zu bestehen. Niemand weiß bisher genau, warum dies so ist. Wasser benötigt zum Schmelzen eine viel höhere Temperatur, daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Wassereisgletscher auf Charon schmelzen, viel geringer als bei den Gletschern auf Pluto. Außerdem ist Wassereis dichter („zähflüssiger” und formbeständiger) als viele andere Arten von Eis, sodass es unwahrscheinlich ist, dass es schmelzen kann. Wenn Pluto lange Zeit inaktiv gewesen wäre, hätten wir viel mehr Krater gefunden.
Wie im Fall von Pluto besteht die einzige Erklärung, die Evolutionisten finden können, darin, dass Charon in relativ jüngerer Vergangenheit geologisch aktiv war. Allerdings ist unklar, welcher Mechanismus dafür verantwortlich sein könnte. Diese mysteriösen Körper am Rande des Sonnensystems stellen weiterhin eine Herausforderung für die Evolutionstheorie dar, zeugen jedoch von einem Schöpfer.