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CHARON
Flüssiges Wasser im Inneren?
von Stefan Deiters
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19. Juli 2007

Auf Charon, dem Mond des Zwergplaneten Pluto, scheint es Geysire zu geben, die regelmäßig Wasser über die Oberfläche des Mondes sprühen und hier größere Eisflächen entstehen lassen. Bestätigt sich die Entdeckung amerikanischer Astronomen müsste es im Inneren des Mondes flüssiges Wasser geben. Endgültige Gewissheit dürfte erst die Sonde New Horizons bringen, die das System 2015 erreichen soll.

Charon

Auf dem Plutomond Charon (im Vordergrund) könnte es Cryovulkanismus geben. Im Hintergrund Pluto (künstlerische Darstellung). Bild: Gemini Observatory / AURA

Hinweise auf Eisablagerungen auf der Oberfläche des Plutomondes Charon fanden sich in hochaufgelösten Spektren, die Astronomen am Gemini-Observatorium aufgenommen haben. Danach gibt es in einigen Regionen Charons Wasserkristalle und Ammoniumhydrate. Die Astronomen erklären sich den Befund durch Geysire, die ein Wasser- und Ammoniakgemisch aus dem Inneren des Mondes auf die eisige Oberfläche sprühen, wo die Flüssigkeit sofort gefriert und sich als Schnee niederschlägt. Die Forscher vermuten, dass dadurch der Mond einen komplett neuen Überzug erhalten könnte, der alle 100.000 Jahre um rund einen Millimeter wächst. Die Entdeckung dürfte auch Auswirkungen auf die Erforschung von anderen Objekten im Kuiper-Gürtel haben.

"Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, wie man Wasser in seiner kristallinen Form auf der Oberfläche von Charon erklären könnte", erläutert Jason Cook, der an der Arizona State University gerade seine Doktorarbeit schreibt. "Unsere Spektren deuten aber alle auf Cryovulkanismus hin, durch den flüssiges Wasser an die Oberfläche gelangt, wo es sofort zu Eiskristallen gefriert. Das bedeutet aber auch, dass Charon in seinem Inneren flüssiges Wasser besitzen muss."

Cook und seinen Kollegen haben eine Reihe von anderen Möglichkeiten untersucht, die die Existenz des kristallinen Wasser auf der Oberfläche des Plutomondes erklären könnten: Unter anderem schlossen sie aus, dass es sich um Eis handelt, das schon seit Entstehung des Mondes hier vorhanden ist. Dieses dürfte nämlich durch die ultraviolette Strahlung innerhalb einiger Zehntausend Jahre sein kristallines Aussehen verlieren. Auch Meteoriten als Ursache oder Konvektion von tiefer gelegenem Material an die Oberfläche konnten sie als Erklärung ausschließen, so dass nur noch Cryovulkanismus übrigblieb.

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"Charons besteht fast nur aus Wassereis", erläutert Cook. "Damit muss der Mond riesige Mengen an Wasser auch unter der Oberfläche haben und das meiste davon dürfte auch gefroren sein. Ganz im Inneren aber, könnte es flüssiges Wasser geben." Da man aber nun an der Oberfläche frisches Eis entdeckt hat, muss dieses flüssige Wasser im Inneren irgendwie an die Oberfläche gelangen. "Das Ammoniak ist der Schlüssel: Dadurch bleibt einiges von dem Wasser flüssig. Ohne das Ammoniak könnte das Wasser da nicht rauskommen."

Cryovulkanismus ist im Sonnensystem nicht ungewöhnlich: So vermutet man auch auf dem Saturnmond Enceladus und dem Jupitermond Europa solche Geysire. Auch der Uranusmond Ariel zeigt Anzeichen für Cryovulkanismus. Man vermutet bei diesen Monden, dass die Nähe des Planeten oder von anderen Monden für Gezeitenkräfte sorgt, was die Wassergeysire erklären könnte. Bei Objekten des Kuiper-Gürtels wie Charon kommt dies als Erklärung nicht in Betracht, so dass die Forscher hier Radioaktivität als Ursache für das geschmolzene Wasser vermuten.

"Wenn die Temperatur des Wassers im Inneren von Charon sich dem Gefrierpunkt nähert, dehnt es sich in die Risse der darüber liegenden Eisschicht aus und erreicht schließlich die Oberfläche", erläutert Cook. Dort gefriert es sofort und "schneit" auf die Oberfläche zurück, was dann für die hellen Regionen sorgt, die auf Infrarot-Aufnahmen von Charon zu sehen sind. "Den echten Beweis aber", so Cook, "wird hoffentlich die NASA-Sonde New Horizons liefern, die das System 2015 erreichen wird. Die Bilder könnten bestätigen, was wir in unseren Gemini-Daten gesehen haben".

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siehe auch
Pluto: Plutos Monde sind auffallend ähnlich - 17. März 2006
Enceladus: Cassini entdeckt wasserspeiende Geysire - 13. März 2006
Hubble: Plutos neue Monde bestätigt - 23. Februar 2006
Pluto: Hubble entdeckt zwei neue Monde - 1. November 2005
Links im WWW
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