Das Rätsel um die Entstehung des Herzens des Zwergplaneten Pluto, deutlich sichtbar auf Bildern der New Horizons-Sonde, wurde endlich von einem internationalen Team von Astrophysikern aufgeklärt. Möglich wurde diese Entdeckung durch numerische Simulationen, die die ungewöhnliche Form dieser Eisstruktur erfolgreich reproduzierten und ihren Ursprung auf einen riesigen, langsamen Einschlag in einem schrägen Winkel zurückführten.
Ein Herz im Kuipergürtel
Sputnik Planitia, auch Sputnik-Ebene genannt, ist eine bemerkenswerte Region auf der Oberfläche des Zwergplaneten Pluto. Es wurde erstmals 2015 im Rahmen der NASA-Mission New Horizons identifiziert, die die ersten detaillierten Bilder von Pluto und seinen Monden lieferte seine Herzform und sein bemerkenswert glattes Aussehen. Es ist auch bemerkenswert niedriger in der Höhe als die umliegenden Bereiche der Oberfläche des Zwergplaneten mit einer Depression von drei bis vier Kilometern. Schließlich besteht es hauptsächlich aus Stickstoffeiswas ihm ein glänzendes, weißes Aussehen verleiht.
Der genaue Ursprung von Sputnik Planitia ist umstritten und hat seit seiner Entdeckung das Interesse und die Aufmerksamkeit von Astronomen auf sich gezogen. Eine führende Theorie geht jedoch davon aus, dass es sich um das Ergebnis einer katastrophalen Kollision in der fernen Vergangenheit Plutos handelte. Dieser Theorie zufolge traf ein massiver Impaktor die Oberfläche von Pluto, bildete die Vertiefung und hinterließ diese charakteristische Form. Auch numerische Simulationen stützten diese Hypothese und zeigten, dass der Aufprall schräg erfolgte, was die längliche Form von Sputnik Planitia erklärt.
Neue Forschungen eines Teams der Universität Bern und der University of Arizona in Tucson haben hier Aufschluss gegeben.
Eine Riesenwirkung
Dieser Forschung zufolge war Sputnik Planitia das Ergebnis einer katastrophalen Kollision zwischen Pluto und einem Planetenkörper von beträchtlicher Größe, die auf etwa 100 km geschätzt wird 700 Kilometer Durchmesser. Um dies ins rechte Licht zu rücken: Dieser Planetenkörper wäre etwa doppelt so groß wie die Schweiz.
Eine der bedeutendsten Erkenntnisse aus den numerischen Simulationen ist, dass der Einschlag Sputnik Planitia gebildet hat schräg. Zur Erinnerung: Bei einem Schrägaufprall trifft der Impaktor nicht senkrecht, sondern mit einer gewissen Neigung auf die Oberfläche. Dies bedeutet, dass die Energie des Aufpralls beträgt ungleichmäßig verteilt auf die Oberfläche des Planeten, wodurch je nach Aufprallrichtung unterschiedliche Kräfte und Drücke entstehen. Dadurch ist die Verformung der Planetenoberfläche nicht gleichmäßig, was zur Bildung komplexer geologischer Strukturen führen kann. Im Fall von Sputnik Planitia führte der schräge Aufprall zur Entstehung eines verlängerte Depression, die von oben betrachtet der Form eines Herzens ähnelt.
Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven für unser Verständnis des Ursprungs von Pluto und der Entstehung von Planeten im äußeren Sonnensystem. Zu den nächsten Forschungsschritten gehören weitere Untersuchungen der Migration von Sputnik Planitia und der Auswirkungen auf die innere Struktur von Pluto.
Ein Rätsel, das dank internationaler wissenschaftlicher Zusammenarbeit gelöst wurde
Die Aufklärung des Ursprungs von Sputnik Planitia ist das Ergebnis einer beispiellosen Zusammenarbeit zwischen Forschern aus mehreren Ländern, die Weltraumbeobachtungen, fortschrittliche numerische Simulationen und geophysikalische Modellierung kombiniert. Dieser multidisziplinäre Ansatz ermöglichte es nicht nur, die Schrägeinschlagstheorie zu bestätigen, sondern auch die langfristigen Auswirkungen dieses Ereignisses auf die geologische und thermische Entwicklung von Pluto zu untersuchen. Diese Arbeit verdeutlicht die Bedeutung gemeinsamer Bemühungen zur Beantwortung wichtiger wissenschaftlicher Fragen und markiert einen wichtigen Meilenstein bei der Erforschung eisiger Körper im Kuipergürtel.
Details der Studie werden in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
