In wenigen Tagen startet die NASA-Sonde New Horizons zum Pluto. Doch auch von der Erde aus lässt sich Überraschendes über den neunten Planeten feststellen: So haben Forscher jetzt die Oberflächentemperatur des Pluto gemessen und die Größe seines Mondes Charon extrem genau bestimmt. Pluto ist demnach zehn Grad kälter als er eigentlich sein sollte.

Pluto und sein Mond Charon (künstlerische Darstellung) Bild: ESO

Pluto liegt etwa 30-mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde. Selbst am Tag dürfte es daher auf der fernen Welt nicht wirklich hell werden, sondern es wird bestenfalls Dämmerlicht herrschen. Plutos Bahn um die Sonne ist sehr unkreisförmig, was bedeutet, dass der Abstand des neunten Planeten von der Sonne sich im Laufe eines Plutojahrs stark ändert. Zurzeit ist Pluto der Sonne relativ nahe, er entfernt sich aber gerade von ihr und wird in einigen Jahrzehnten 50-mal weiter von der Sonne entfernt sein als die Erde.

Die Folge davon ist klar: Die dünne Atmosphäre des Planeten wird gefrieren – ein Grund dafür, dass die Astronomen es so eilig haben, eine Sonde zu Pluto zu schicken, damit von der Atmosphäre noch etwas zu messen ist. Und das könnte dringender sein als gedacht, denn Messungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop und dem Keck-Teleskop auf Hawaii deuteten schon vor einiger Zeit darauf hin, dass die Oberfläche Plutos sogar kälter ist als sie eigentlich sein sollte. Doch blieb dies bislang Vermutung, da es von der Erde nicht gelungen war, die Wärmestrahlung von Pluto direkt zu messen.

Genau dies schafften jetzt aber zum ersten Mal Astronomen mit Hilfe des Submillimeter Arrays, eines Radioteleskops auf Hawaii. Die Messungen zeigen, dass Pluto tatsächlich kälter ist als erwartet und sogar kälter als sein Mond Charon. "Wir wissen recht viel über den Treibhauseffekt auf der Venus", erläutert Mark Gurwell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Pluto ist ein gutes Beispiel dafür, was man einen Anti-Treibhauseffekt nennen könnte. Die Natur gibt uns immer wieder neue Rätsel auf."

Die neuen Daten ergaben eine Oberflächentemperatur Plutos von -230 Grad Celsius statt der erwarteten -220 Grad Celsius. Die Astronomen erklären sich das Phänomen mit einer bestimmten Reaktion in der Plutoatmosphäre: Ein Teil der Sonnenenergie, die die Oberfläche erreicht, heizt diese nicht auf, sondern wird verbraucht, um das dortige Stickstoffeis in Gas zu verwandeln.

Ein anderes Astronomenteam konnte unlängst die Größe und Masse von Plutos Mond Charon mit hoher Präzision bestimmen: Der Pluto-Begleiter hat danach einen Radius von 603,6 Kilometern und die 1,71-fache Dichte von Wasser. Damit dürfte er aus Wassereis und Gesteinsbrocken bestehen. Auch die Frage, ob es eine Atmosphäre auf dem fernen Mond geben könnte, konnten die Wissenschaftler dank der genauen Beobachtung beantworten: Wenn es eine Stickstoffatmosphäre geben sollte, wäre sie nur extrem dünn und der Druck auf der Oberfläche würde nur etwa einem 10 Millionstel des Druckes auf der Erdoberfläche entsprechen.

Die extrem genaue Messung gelang den Astronomen durch die Beobachtung einer besonderen kosmischen Konstellation: Am 11. Juli 2005 verdeckte Charon kurzzeitig den entfernten Stern UCAC2 26257135. Durch die Beobachtung des Ereignisses mit drei verschiedenen Teleskopen, darunter einem Teleskop des Very Large Telescopes der ESO in Chile, gelang die Messung. Dass Charon einen anderen Stern verdeckt, ist äußerst selten: Der Pluto-Mond hat von der Erde aus gesehen einen Durchmesser, der dem einer ein Euro-Münze in 100 Kilometern Entfernung entspricht.