Wie Plutos Herz seine Form erhielt: Neue Erkenntnisse zur Entstehung von Sputnik Planitia

BERN / TUCSON / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Entdeckung der herzförmigen Struktur auf Pluto im Jahr 2015 hat nicht nur die Öffentlichkeit fasziniert, sondern auch die Wissenschaft vor neue Rätsel gestellt. Forscherteams aus Bern und Arizona haben nun mit Hilfe von Simulationen neue Erkenntnisse über die Entstehung dieser einzigartigen Formation gewonnen.

Die Entdeckung der herzförmigen Struktur auf Pluto durch die NASA-Mission New Horizons im Jahr 2015 hat sowohl die Öffentlichkeit als auch die Wissenschaft in ihren Bann gezogen. Diese Formation, bekannt als Tombaugh Regio, besteht aus zwei Hauptteilen, von denen der westliche, Sputnik Planitia, besonders auffällt. Diese Region ist nicht nur aufgrund ihrer Form, sondern auch wegen ihrer geologischen Zusammensetzung und ihrer Tiefe von Interesse. Ein Forscherteam der Universität Bern und der University of Arizona hat nun mit numerischen Simulationen die Entstehung von Sputnik Planitia untersucht.

Die Simulationen legen nahe, dass ein massiver Einschlag eines planetarischen Körpers mit einem Durchmesser von etwa 700 Kilometern die Entstehung von Sputnik Planitia ausgelöst hat. Diese Kollision prägte Plutos frühe Geschichte und könnte auch die innere Struktur des Zwergplaneten beeinflusst haben. Die Forscher vermuten, dass Pluto keinen unterirdischen Ozean besitzt, wie bisher angenommen. Vielmehr könnte der Einschlag einen lokalen Massenüberschuss verursacht haben, der die Position von Sputnik Planitia erklärt.

Sputnik Planitia ist mit einer dicken Schicht aus Stickstoff-Eis bedeckt, die das Licht stark reflektiert und der Region ihr charakteristisches helles Erscheinungsbild verleiht. Diese Eisdecke ist in ständiger Bewegung, was zu einer Glättung der Oberfläche führt. Der Einschlag könnte die Ansammlung dieses Eises begünstigt haben, da die Region drei bis vier Kilometer tiefer liegt als der Rest der Plutos-Oberfläche.

Die Form von Sputnik Planitia deutet darauf hin, dass es sich um einen Schrägaufprall handelte. Dies wurde durch Simulationen bestätigt, die die Zusammensetzung und Geschwindigkeit des Einschlagkörpers sowie den Einschlagswinkel variierten. Der Kern des Einschlagkörpers blieb auf Plutos Kern liegen, was die asymmetrische Form der Region erklärt. Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf die geologische Entwicklung von Pluto.

Die Forschungsergebnisse könnten auch Auswirkungen auf unser Verständnis anderer Körper im äußeren Sonnensystem haben. Die Forscher planen, ähnliche Szenarien für andere Zwergplaneten wie Haumea zu untersuchen. Diese Studien könnten dazu beitragen, die Entstehung und Entwicklung von planetarischen Körpern besser zu verstehen.

Die neue Perspektive auf Plutos innere Struktur und die Entstehung von Sputnik Planitia könnte auch die bisherigen Theorien über einen unterirdischen Ozean in Frage stellen. Die Forscher vermuten, dass der Einschlag früh in Plutos Geschichte stattfand und dass die daraus resultierende Vertiefung sich im Laufe der Zeit in Richtung Äquator bewegt hat. Diese Bewegung könnte ohne einen unterirdischen Ozean erklärt werden, was neue Fragen über die geologische Dynamik von Pluto aufwirft.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht und könnten zu einem besseren Verständnis von Plutos Ursprung und Entwicklung führen. Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit auch andere Wissenschaftler dazu inspiriert, die komplexen Prozesse zu untersuchen, die die Oberflächenmerkmale von planetarischen Körpern formen.