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HUBBLE
Weniger Objekte im Kuiper-Gürtel?
von Hans Zekl
für astronews.com
25. September 2003

Offensichtlich gibt es weniger Kometen in den äußeren Bereichen des Sonnensystems als bislang angenommen wurde. Bei Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop konnten nämlich wesentlich weniger Objekte im so genannten Kuiper-Gürtel aufgespürt werden, als theoretisch vorhergesagt wurde.



Zwei Aufnahmen des Kuiper-Gürtel Objekts 2000 FV53 in eine Aufnahme montiert. Foto: NASA, G. Bernstein and D. Trilling (University of Pennsylvania)

Zwischen den Planeten Mars und Jupiter umkreisen tausende kleiner Himmelskörper die Sonne. Der größte von ihnen, Ceres, wurde 1801 entdeckt und hat einen Durchmesser von 933 Kilometern. Bei der überwiegenden Mehrheit dieser Planetoiden dagegen handelt es sich um kilometergroße Gesteinsbrocken. 1992 schließlich entdeckten Astronomen ähnliche Objekte außerhalb der Bahn des Planeten Neptun, die ähnlich dem Planeten Pluto oder seinem Mond Charon sind. Inzwischen wurden fast 1.000 gefunden, die sich im Kuiper-Gürtel, einem ringförmigen Gebiet mit dem 30 bis 50fachen Abstand des Abstands der Erde von der Sonne, bewegen. Der größte dieser Trans-Neptun-Objekte ist vermutlich mehr als 1000 Kilometer groß. Die Astronomen vermuten, dass der Kuiper-Gürtel auch die Quelle der kurzperiodischen Kometen ist.

Der Kuiper-Gürtel ist ein Fenster in die Frühzeit des Sonnensystems. Vor mehr als 4 Milliarden Jahren bildeten sich die Sonne und Planeten aus einer interstellaren Wolke aus Gas und Staub. Mikroskopisch kleine Eis- und Staubpartikel verbanden sich zu kleinen Körnchen, die weiter zu Kieseln, Felsbrocken und Planetesimalen wuchsen, die so groß wie ganze Kontinente waren. Aus deren Kollisionen entstanden schließlich die bekannten Planeten und Monde. Bereits um 1950 herum vermuteten die beiden Astronomen Gerard Kuiper und Kenneth Edgeworth, dass es hinter Neptun eine Region geben könnte, in der noch kleine eisige Brocken aus der Entstehungszeit des Sonnensystems existieren könnten. Diese Vermutung blieb bis zur Entdeckung des ersten Objektes 1992 Theorie.

Jetzt gelang es einer Gruppe um den Astronomen Gary Bernstein von der Universität Pennsylvania mit dem Hubble-Weltraumteleskop drei der kleinsten und lichtschwächsten Mitglieder dieser Kleinplaneten aufzuspüren. Jeder dieser eisigen Felsbrocken hat etwa die Größe einer amerikanischen Großstadt. Ursprünglich gingen die Forscher davon aus, dass sie etwa 60 Objekte mit einem Durchmesser größer als etwa 15 Kilometer entdecken würden. Tatsächlich waren es dann aber nur drei.

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"So viel weniger Objekte im Kuiper-Gürtel zu finden, als vorhergesagt wurde, macht es schwierig, zu verstehen, warum so viele Kometen in der Näher der Erde auftauchen, nahm man doch an, dass viele Kometen aus dem Kuiper-Gürtel stammen," fasste Bernstein das Ergebnis zusammen. "Das ist ein Zeichen dafür, dass die kleineren Bausteine des Sonnensystems zu Staub zerschmettert wurden, als sie in den letzten Jahrmilliarden zusammenstießen."

Die Beobachtungen gestalteten sich sehr schwierig, da die Objekte sehr lichtschwach sind. Zehn Computer suchten sechs Monate lang nach schwachen sich bewegenden Punkten in den Hubble-Bildern, die in einem kleinen Gebiet des Sternbilds Jungfrau aufgenommen worden waren. Die drei entdeckten Planetoiden besitzen Durchmesser von 25 bis 45 Kilometern. Ihre Helligkeit ist Milliarden mal schwächer, als die mit bloßem Auge erkennbaren Sterne.

Könnte das Hubble-Teleskop den gesamten Himmel absuchen, würde es vielleicht eine halbe Million dieser Objekte finden. Alle zusammen aber würden nur einen Planeten bilden, der ein paar Mal so groß wie Pluto wäre. Die neueste Entdeckung und andere Untersuchungen lassen unterstützen zudem die These, dass Pluto und sein Mond Charon ebenfalls Mitglieder des Kuiper-Gürtels sind, wenn auch recht große (astronews.com berichtete). Warum sich dort kein größerer Planet gebildet hat und warum sich dort weniger Objekte befinden, muss in weiteren Untersuchungen geklärt werden. Letztlich erhoffen sich die Wissenschaftler ein besseres Verständnis, wie sich Planeten auch um andere Sterne bilden.

Links im WWW
Pressemitteilung des STScI mit Bildern und weiteren Informationen
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