Plutos seltsame Monde

Drei von Plutos Monden umkreisen den Zwergplaneten in Resonanz zueinander, zwei der Begleiter zeigen eine chaotische Eigendrehung und einer der Monde besitzt eine ungewöhnlich dunkle Oberfläche. Das zeigt die Auswertung aller verfügbaren Aufnahmen, die das Weltraumteleskop Hubble in den Jahren 2006 sowie 2010 bis 2012 zur Erde gesendet hat. Zwei Astronomen präsentieren damit das erste vollständige Bild des Plutosystems – und werfen zugleich Fragen nach seiner Entstehung auf. Ihre Ergebnisse haben sie im Fachblatt „Nature“ veröffentlicht.

Im Zentrum der Aufnahme sind Pluto und der Plutomond Charon als Lichtflecken angezeigt, weiter außen die weiteren Monde Hydra, Nix, Styx und Kerberos als helle Flecken mit ihren angedeuteten Umlaufbahnen.
Pluto und seine Monde

„Die vier kleinen Monde – Styx, Nix, Kerberos und Hydra – umkreisen den Zwergplaneten Pluto und seinen großen Mond Charon auf nahezu kreisförmigen, in einer Ebene liegenden Bahnen“, schreiben Mark Showalter vom SETI Institute in Kalifornien und Douglas Hamilton von der University of Maryland. Überraschend für die Astronomen beträgt die synodische Periode von Styx und Nix gerade das Anderthalbfache der synodischen Periode von Nix und Hydra. Die synodische Periode ist die Zeitdauer, nach der sich die zwei Trabanten an der gleichen Stelle ihrer Bahnen wieder begegnen. Wie diese Dreierresonanz entstanden ist, sei völlig unklar, so die beiden Forscher.

Anhand von beobachteten Helligkeitsschwankungen versuchten Showalter und Hamilton außerdem, Rückschlüsse auf Form und Rotation der kleinen Monde zu ziehen. Nix und Hydra sind demnach nicht kugelförmig, sondern besitzen eher die Form eines amerikanischen Footballs. Und die Eigendrehung dieser beiden Himmelskörper ist offenbar nicht regulär, sondern chaotisch, also nicht vorhersagbar. „Die meisten Monde im Sonnensystem – auch unser eigener – rotieren gebunden, zeigen ihrem Planeten also stets die gleiche Seite“, sagt Hamilton, „Plutos Monde scheinen sich nicht an diese Regel zu halten.“ Als Grund dafür sehen die beiden Forscher die stark variierende Anziehungskraft des engen Paares Pluto und Charon.

Überraschend ist auch die Farbe des Mondes Kerberos. Während Hydra und Nix eine ähnlich helle Oberfläche wie Charon zeigen, ist Kerberos mit einem Reflexionsvermögen von nur vier bis sechs Prozent so dunkel wie Kohle. Das könnte ein Hinweis auf die Entstehungsgeschichte des Plutosystems sein. Seit Langem vermuten Himmelsforscher, dass Pluto und Charon aus der Kollision zweier Planetenbausteine – sogenannter Planetesimale – im jungen Sonnensystem entstanden sind. Die hellen Begleiter könnten danach aus den kleineren Bestandteilen der Trümmerwolke neu entstanden sein, während es sich bei Kerberos um ein größeres Trümmerstück eines der ursprünglichen Körper handelt. Weiteren Aufschluss über Pluto und seine Monde erhoffen sich die Forscher nun von der Sonde New Horizons, die das System Mitte Juli durchfliegt.