Weltpremiere: Erste direkte Temperaturmessung

Den Astronomen von der Harvard Universität ist es erstmals gelungen direkt die Temperaturen eines Himmelskörpers zu messen. Bei den beiden Himmelskörpern handelt es sich um Pluto und seinen Mond….

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: Center for Astrophysics (CfA).

Der Planet Merkur siedet. Am Planeten Mars ist es eigentlich ständig frostig. Unsere Erde bietet diesbezüglich die richtige Mischung von Wärme und Kälte. Wenn man diese drei Temperaturen nun hernimmt kommt man zu folgender logischer Schlussfolgerung: je weiter man sich der Sonne entfernt desto kälter wird ist. Wenn Mars schon so irrsinnig kalt sein kann, wie sieht es erst am Pluto aus?
Aufgrund der Entfernung und der geschätzten Sonneneinwirkung hat man eine Temperatur errechnet, die laut Angaben von Astronomen sehr genau sein sollte. Nun hat man aber festgestellt, dass man sich entweder verrechnet hat oder Pluto kälter ist als angenommen. Während dessen diskutiert man ja noch ob Pluto ein Planet ist oder als Kuiper-Gürtel Objekt angesehen werden soll. Egal unter welche Klassifikation er nun fällt, er bewahrt seine sehr interessanten Geheimnisse sehr gut. Er hat aber nicht nur Geheimnisse über sich selbst, sondern auch über das frühe Sonnensystem und über den Prozess der Planetenentstehung. Aber nicht nur Pluto sondern auch Charon ist sehr geheimnisvoll. Der Mond Charon hat etwa die Hälfte des Durchmessers von Pluto. Damit bilden sie ein einzigartiges Paar in unserem Sonnensystem – wie es aber zu diesem Paar kam ist noch unklar. Pluto ist etwa dreißig mal so weit von der Sonne entfernt wie unsere Erde. Mit dementsprechender Verzögerung kommt das Sonnenlicht bei Pluto an. Die Sonnenentfernung des neunten Planeten hängt sehr von der Position auf seiner Bahn um die Sonne ab. Seine größte Annäherung ist 30 Astronomische Einheiten (1 AE = durchschnittliche Entfernung Sonne – Erde) und die größte Entfernung die gemessen wurde waren 50 Astronomische Einheiten. Wenn Pluto gerade weit von der Sonne entfernt ist, gefriert seine dünne Atmosphäre und stürzt als Eis auf die Oberfläche.

CfA
Eine Illustration vom Pluto und Charon System am Rande unseres Sonnensystems
(Bild: CfA)

Das reflektierte Sonnenlicht wurde vom Submillimeter Array (SMA) und vom Hubble Teleskop aufgefangen und analysiert. Durch diese Analysen ist man zur Schlussfolgerung gekommen, dass Pluto kälter sein musste als bisher angenommen. Insbesondere war überraschend, dass Charon wärmer ist als Pluto selbst. Kein Teleskop war bisher in der Lage die Temperatur eines Himmelskörpers genau zu bestimmen.

Weltpremiere
Nun konnte man aber mit dem Submillimeter Array (SMA), auf Hawaii, erstmals direkt die Temperatur eines Himmelskörper, genauer gesagt von Pluto und Charon, bestimmen. „Wir kennen alle die Venus mit ihrem lebensfeindlichen Treibhauseffekt“, erklärt Mark Gurwell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Co-Autor dieser Studie, die gemeinsam mit Bryan Butler vom National Radio Astronomy Observatory verfasst wurde. „Pluto ist ein dynamisches Beispiel für etwas das wir Anti-Treibhauseffekt nennen. Die Natur mag es scheinbar uns Geheimnisse zu hinterlassen – und dies war ein großes Geheimnis.“

Das SMA ist die beste Einrichtung um hochauflösende Interferometrie-Daten zu gewinnen, mit denen es möglich ist direkte Temperaturmessungen auf einen Himmelskörper durch zu führen. So konnten Temperaturen von -230 Grad Celsius für Pluto errechnet werden, erwartet wurden -220 Grad Celsius die am Mond Charon auch gemessen werden konnten. Bisher dachte man, dass dieses Pluto-Charon System gleiche Oberflächentemperaturen aufweisen würde. Man glaubt den Grund zu kennen: die Ausgeglichenheit zwischen der eisigen Oberfläche und der sehr dünnen Stickstoff-Atmosphäre. Es hat also nicht unbedingt immer nur mit der Sonneneinstrahlung zu tun. Die Sonnenstrahlen, die auf der Pluto-Oberfläche ankommen, verwandeln Eis in Gas, was zu einer Ausgeglichenheit von Oberfläche und Atmosphäre führt. Kommt weniger Sonnenstrahlung auf der Oberfläche an ist klarerweise zu wenig Gas in der Atmosphäre und bei dem damit verbundenen Temperaturverlust fällt die Atmosphäre als Eis auf die Oberfläche was zu einer Unausgeglichenheit von Oberfläche und Atmosphäre führt.

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