Pluto entfernt sich immer weiter von der Sonne, was zu sinkenden Temperaturen führt. Diese Abkühlung bewirkt, dass die Atmosphäre des Zwergplaneten kondensiert und sich als Frost auf der Oberfläche absetzt. Beobachtungen von Astronomen, die Pluto beim Vorbeiziehen vor Sternen untersuchten, bestätigen diesen Prozess.
Temperaturen und atmosphärische Veränderungen
Plutos Oberflächentemperaturen liegen bei etwa –230 Grad Celsius, während die obere Atmosphäre mit –203 Grad Celsius etwas wärmer ist. Mit zunehmender Entfernung von der Sonne wird Pluto noch kälter, und seine stickstoffreiche Atmosphäre beginnt zu kollabieren und auszufrieren. Dieses Phänomen führt dazu, dass sich der Stickstoff als Frost auf der Oberfläche ablagert.
Ein Team unter der Leitung von Amanda Sickafoose vom Planetary Science Institute in Arizona hat Hinweise auf den Beginn dieses Prozesses gefunden. „Wir befinden uns an einem besonders interessanten Punkt für Pluto“, sagte Sickafoose. „Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass der atmosphärische Druck kürzlich zu sinken begonnen hat.“
Beobachtungen durch Sternbedeckungen
Plutos Umlaufbahn ist stark elliptisch und gegenüber der Ekliptik geneigt. Seit 1989 entfernt sich Pluto von der Sonne und wird im Jahr 2114 seinen sonnenfernsten Punkt erreichen. Die NASA-Mission New Horizons maß 2015 einen atmosphärischen Druck von 10 Mikrobars auf Pluto, was deutlich geringer ist als der Druck auf der Erde.
Da New Horizons Pluto bereits passiert hat, nutzen Astronomen nun Sternbedeckungen, um die Atmosphäre des Zwergplaneten zu untersuchen. Bei einer Sternbedeckung zieht Pluto vor einem Stern vorbei, und das Licht des Sterns wird durch die Atmosphäre gestreut und gebrochen. Diese Veränderungen im Licht ermöglichen Rückschlüsse auf die Atmosphäre.
Zwischen 2017 und 2023 beobachtete Sickafooses Team zehn Sternbedeckungen. Vier dieser Ereignisse konnten von mehreren Observatorien verfolgt werden, was die Zuverlässigkeit der Daten erhöhte. Die Analyse der Lichtkurven zeigte, dass der atmosphärische Druck zwischen Mitte 2021 und 2023 um 16 Prozent sank.
Die Forscher interpretieren dies als eine Abnahme des atmosphärischen Drucks, bei der sich Partikel in niedrigeren Breitengraden absetzen. Sickafoose hofft, in den kommenden Jahren weitere Daten sammeln zu können, um diesen Trend zu bestätigen oder zu widerlegen.
Es wird erwartet, dass Plutos Atmosphäre bis zum Erreichen des sonnenfernsten Punktes nicht vollständig ausfriert. Wenn sich Pluto danach wieder der Sonne nähert, wird die schwache Sonneneinstrahlung dazu führen, dass der Stickstofffrost sublimiert und die Atmosphäre sich erneut verdichtet.
Die Ergebnisse wurden am 31. Juli im Planetary Science Journal veröffentlicht.
- Quelle: Planetary Science Journal
- Quelle: NASA