Plutos kuschelige Atmosphäre

(Pluto mit Mond Charon und Sonne, künstlerische Darstellung, ESO)

Wer auf Pluto der stickigen Sommerhitze im Tal entgehen und kalte frische Bergluft genießen will, wird enttäuscht. Anders als auf unserer Erde, wo mit jedem Höhenkilometer die Temperatur um sechs Grad fällt, steigt sie auf Pluto um 3 bis 15 Grad je Kilometer. So kann man der Minus 220 Grad Celsius kalten Oberfläche entgehen, indem man sich möglichst hoch in die Atmosphäre begibt, die "nur" noch Minus 180 Grad Celsius kalt ist. Die Pluto-Atmosphäre, das sei an dieser Stelle gesagt, ist mit einem Luftdruck von 0,015 mbar im Vergleich zur Erdatmosphäre allerdings äußerst dünn.

Der Zwerplanet Pluto hat gerade mal einen Durchmesser von 2300 Kilometern. Schon in den 1980ziger Jahren war bekannt, dass er dennoch eine Atmosphäre aus Stickstoff mit Spuren von Methan und Kohlenmonoxid besitzt. Dies folgt aus Sternbedeckungen, bei denen Pluto vor Hintergrundsternen vorbeizieht. Die Änderung der spektralen Zusammensetzung des Sternlichtes lässt dann Rückschlüsse auf die Atmosphäre zu. Auch der Effekt der Temperaturinversion war dank der Methode der Sternbedeckung bereits bekannt, allerdings nur für den oberen Bereich der Atmosphäre. Astronomen der europäischen Südsternwarte haben nun mittels dem Spektrographen CRIRES (CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph) neue Daten vorgelegt. mit diesem Instrument, das an einem der Teleskope des Very Large Telescope auf Paranal in Chile montiert ist, können die Astronomen die Pluto-Atmosphäre komplett erfassen. Die Temperaturinversion ist demnach nicht nur ein Phänomen der oberen Atmosphäre. Mit einer mittleren Temperatur von Minus 180 Grad Celsius ist die gesamte Atmosphäre Plutos "heißer" als seine Oberfläche.

Die Atmosphäre entsteht durch die Sublimation von Eis. Ähnlich wie ein Komet eine Corona ausbildet, wenn er sich der Sonne nähert, schwankt auch die Sublimationsrate des Methan- und Stickstoff-Eis und damit der Atmosphärendruck Plutos mit seiner Entfernung von der Sonne. So, wie das verdampfende Wasser beim Schwitzen den menschlichen Körper kühlt, führen die entstehenden Gasmoleküle Wärmeenergie von der Planetenoberfläche ab und kühlen sie dadurch. Auf unserer Erde wärmt der von der Sonenstrahlung erhitzte Boden die Atmosphäre von unten. Dieser Effekt spielt bei der großen Entferung Plutos zur Sonne und seiner dünnen Atmosphäre keine Rolle.

Die Astronomen testen verschiedene Modelle, wie das Eis auf Pluto vorliegt. Sind es planetenweite Schichten oder "Eisschollen"? Wenn im Jahr 2015 die Raumsonde New Horizons am Pluto vorbeifliegt wissen wir sicherlich mehr und können deren Aufnahmen mit den aus der Entfernung gewonnenen Daten vergleichen.

(Quelle: ESO und arXiv:0901.4882)

Knapp vorbei ist auch daneben: Asteroid 2009 DD45

Heute schlidderte ein immerhin 30 bis 40 Meter großer Asteroid nur knapp an der Erde vorbei. Dieser kosmische Gesteinsbrocken ist von seiner Größe vermutlich mit demjenigen vergleichbar, der für das Tunguska-Ereignis verantwortlich war. Die größte Annäherung hatte 2009 DD45 um 14:40 Uhr MEZ mit gerade mal 74800 Kilometer Entfernung, also in etwa der doppelten Höhe geostationärer Satelliten oder einem fünftel des Weges zum Mond.

Zu dieser Tageszeit war er natürlich leider für uns nicht zu sehen. Ganz anders in Australien:



Der Asteroid wurde erst drei Tage zuvor von Robert McNaught vom Siding Spring Observatory in Australien entdeckt. Wer sich für die Bahndaten (Ephemeriden) interessiert wird hier auf der Seite des Minor Planet Center fündig.

Nachtrag zum Video: Das Video stammt von Dave Herald aus Canbera, Australien. Er schreibt dazu:

"The field is about 15 x 10 arc mins. The triangle of stars near the center of the field are at RA 9h 57m 22s, -51d 50.8' (you can find them in GoogleSky). The asteroid was moving at 488"/minute, and obviously increasing in speed over the 30 mins I was able to observe it before the cloud came in. Instrumentation was a 14" Meade, 3x focal reducer, Watec120N+ video camera integrating at 4 frames."

Quelle: Der koffeinierte Astronom

Leben zum Mars: Phobos-Grunt

Credit: NASA/JPL

Während die einen nach Leben auf dem Mars suchen, schicken es die anderen hin. Die geplante russische Mission Phobos-Grunt soll den Marsmond Phobos besuchen und dabei Proben zur Erde zurück transportieren. Die circa dreijährige Reisezeit zum Mars und zurück zur Erde soll dazu genutzt werden, die Wirkung des interplanetaren Raumes auf verschiedene Lebensformen zu testen. Mit dabei sind Pilze, Bakterien und Pflanzensamen. Die Mission startet laut Wikipedia im Oktober 2009.

Die amerikanische Planetary Society ist mit einem eigenen Experiment an Bord: LIFE, das steht für Living Interplanetary Flight Experiment. Dabei handelt es sich um eine etwa Handteller große Dose, die dreißig Probenbehälter enthält. Zehn verschieden Organismen sollen damit in jeweils drei Behältern die lange Reise antreten. Kommen sie zur Erde zurück, werden wir mehr darüber wissen, ob Organismen Weltraumbedingungen überstehen können oder nicht. Dies ist interessant zum Beispiel im Hinblick auf die Panspermie-Theorie, nach der das Leben irgendwo im Universum entstanden ist und dann durch das Weltall auf die junge Erde gebracht wurde. Klappt es mit dem Rückflug von Phobos nicht, bleibt den dreißig Organismen der Planetary Society wohl nichts anderes übrig, als den Phobos zu besiedeln - was aber wohl kaum möglich ist.

Die Planetary Society gibt allen drei Domänen des Lebens eine Chance: Archaebakterien, Bakterien und Eukaryoten. Als Botschafter der letzteren wird unter anderem ein unglaubliches Tier auf die Reise geschickt, das Bärtierchen. Diese milimetergroßen Achtbeiner haben ein eigenes Journal mit interessanten Informationen ("Bärtierchen sind drollig und absolut harmlos") und ein eigenes Verbundforschungsprojekt: Funktionelle Analyse dynamischer Prozesse in cryptobiotischen Tardigraden (Funcrypta). In diesem kryptischen Titel steckt das entscheidende Wort, das die Bärtierchen so interessant macht: Kryptobiose, ein Zustand zwischen Leben und Tod, oder wie es in dem Bärtierchen-Journal heißt:

"Wirklich mirakulös ist allerdings die Fähigkeit der Bärtierchen, einzutrocken und nach Zugabe von etwas Wasser wieder zum Leben zu erwachen."

In diesem Zustand der Kryptobiose lässt sich keinerlei Stoffwechsel mehr feststellen, die Tierchen erscheinen im Mikroskop als so genannte Tönnchen. In dieser Ausgabe des Bärtierchen-Journals ist eine schöne Bilderserie zu sehen, die zeigt, wie solch ein Tier nach Zugabe von Wasser aus dem Tod erwacht - ein Vorgang, der bis zu 15 Minuten dauert.

Für die Bärtierchen-Astronauten in ihrem Tönnchen wäre ein Flug zum Mars mit Phobos-Grunt nicht der erste Ausflug ins All. Sie flogen bereits für die europäische Weltraumbehörde Esa am Bord einer Foton-M3-Kapsel: Zähe Mikroben überleben im Weltraum.

Vertraut man dem Bärtierchen-Journal, sind diese kleinen Wesen "drollig und absolut harmlos". Sollten sie beim Scheitern der Mission Phobos-Grunt unfreiwillig als Boten vom Blauen Planeten auf den Mars regnen, wäre dies als erster Kontakt zwischen den Welten vielleicht gar nicht so schlecht.