VLT
Sommer auf der Südhalbkugel von Triton
von Stefan Deiters
astronews.com
7. April 2010

Auf der Südhalbkugel des Neptunmondes Triton herrscht gerade Hochsommer. Das ergab jetzt die erste Infrarotanalyse der Atmosphäre des Trabanten. Mit Hilfe des Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO gelang der Nachweis von Kohlenmonoxid und - erstmals von der Erde - auch von Methan. Die Beobachtungen zeigen, dass sich die dünne Atmosphäre des Mondes jahreszeitlich verändert.

So könnte die Oberfläche des Neptunmondes Triton mit seiner dünnen Atmosphäre aussehen.  Bild: ESO / L. Calçada [Großansicht]

"Wir haben direkte Beweise dafür gefunden, dass auch in dieser Entfernung die Sonne noch einen spürbaren Einfluss hat", fast Emmanuel Lellouch vom Observatoire de Paris die Ergebnisse der Untersuchung zusammen, die in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheinen wird. "Auf dem eisigen Mond gibt es tatsächlich Jahreszeiten wie auf der Erde, nur dass sie sich sehr viel langsamer ändern."

Die Durchschnittstemperatur auf Triton beträgt -235 Grad Celsius. Gegenwärtig herrscht auf der Südhalbkugel des Mondes Sommer, auf der Nordhalbkugel Winter. Wenn sich die Sommerhalbkugel aufzuwärmen beginnt, sublimiert Stickstoff-, Methan- und Kohlenmonoxideis auf der Oberfläche des Mondes und lässt die Atmosphäre im Verlauf der "warmen" Jahreszeit immer dicker werden. Neptun benötigt für einen Umlauf um die Sonne 165 Jahre. Die Jahreszeiten auf seinem Mond dauern daher etwa mehr als vier Jahrzehnte. Mittsommer auf der Südhalbkugel von Triton war im Jahr 2000.

Das Team um Lellouch konnte aus den Beobachtungen von Triton ermitteln, dass der Druck in der Atmosphäre seit dem Vorüberflug von Voyager 2 im Jahr 1989 um den Faktor vier angestiegen sein muss. Damals war auf der Südhalbkugel des Mondes noch Frühling. Der Druck ist allerdings immer noch um das 20.000-fache geringer als der atmosphärische Druck auf der Erde.

Die Astronomen konnten auch nachweisen, dass sich in der obersten Eisschicht von Triton etwa zehn Mal mehr Kohlenmonoxid befinden muss als in tieferen Schichten. Aus diesem kohlenmonoxidhaltigen "Film" speist sich die dünne Atmosphäre. Sie besteht allerdings trotzdem noch hauptsächlich aus Stickstoff, wie auch die Erdatmosphäre. Außerdem enthält sie Methan, was zuerst von Voyager 2 entdeckt und jetzt erstmals auch von der Erde aus nachgewiesen werden konnte. Der Nachweis dürfte Konsequenzen haben: "Klimatische und atmosphärische Modelle von Triton müssen nun überarbeitet werden, nachdem wir Kohlenmonoxid nachgewiesen und den Methangehalt neu bestimmt haben", so Teammitglied Catherine de Bergh vom Oberservatoire de Paris. 

Triton ist der mit Abstand größte Neptunmond und mit einem Durchmesser von 2.700 Kilometern der siebtgrößte Mond im Sonnensystem. Auf seiner Oberfläche entdeckte Voyager 2 auch Spuren von Aktivität. Astronomen rätseln zudem über den Ursprung des Trabanten. Da er sich retrograd, also in entgegengesetzter Richtung zur Rotation von Neptun, um seinen Planeten bewegt, nimmt man an, dass er von dem Eisriesen eingefangen wurde und eigentlich ein Objekt des Kuiper-Gürtels ist. Er würde damit eher Pluto gleichen als den anderen Monden.

Triton ist ungefähr 30-mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde, eine detaillierte Beobachtung der Atmosphäre des Mondes also alles andere als leicht. Bis zum Vorüberflug von Voyager 2 glaubte man noch, dass die Tritonatmosphäre ähnlich dick wie die des roten Planeten Mars sein könnte. Der Besuch der Sonde hat diesen Wert dann weit nach unten korrigiert.

Weitere Informationen waren später von der Erde aus nur schwer zu bekommen. Lediglich die Verdeckung eines entfernten Sterns durch den Mond erlaubte in seltenen Fällen einen etwas genaueren Blick auf die Atmosphäre. Dabei fand man Hinweise darauf, dass die Atmosphäre des Mondes dicker wird.

Erst durch den Cryogenic High-Resolution Infrared Echelle Spectrograph (CRIRES) am Very Large Telescope sind nun detailliertere Beobachtungen möglich. "Wir brauchten die Empfindlichkeit von CRIRES um detaillierte Spektren aufnehmen zu können und so mehr über die dünne Atmosphäre zu erfahren", so Teammitglied Hans-Ulrich Käufl von der ESO. Im Rahmen der Beobachtungen mit CRIRES wurde auch schon der Zwergplanet Pluto anvisiert (astronews.com berichtete).

Für das Team sind die Beobachtungen erst der Anfang: "Wir können nun die Atmosphäre von Triton im Blick behalten und verfolgen, wie sie sich im Verlauf der Jahreszeiten über die Jahrzehnte verändert", freut sich Lellouch.