Eris: nur so groß wie Pluto, aber viel „heller“

  • 27. October 2011

Der Himmelskörper, der Pluto einst vom Planetenthron stieß, ist deutlich kleiner, als bislang angenommen.

Astronomen haben den Durchmesser des weit entfernten Zwergplaneten Eris zum ersten Mal genau vermessen können. Dazu verfolgten vor einem knappen Jahr mehrere Teleskope in Chile, wie das Kuiper-Gürtel-Objekt vor einem schwachen Stern vorbeizog. Eris ist demnach von der Größe her nahezu eine perfekte Zwillingsschwester des Pluto und besitzt eine stark reflektierende Oberfläche. Dabei könnte es sich um eine dünne Eisschicht handeln – vermutlich die ausgefrorene und als Reif zu Boden gegangene Atmosphäre der Eris. Solche Sternbedeckungen sind für Bewohner des äußeren Sonnensystems sehr selten und dabei die genaueste, oft sogar die einzige Methode, ihren Durchmesser und die Form zu bestimmen.

Die Karte von Südamerika zeigt die Lage der Sternwarten, die die Bedeckung erfolgreich beobachten konnten. Aus der bekannten Bahngeschwindigkeit des Zwergplaneten und der Zeitdauer des Ereignisses lassen sich Größe und Form des Objekts ableiten.

Abb.: Die Karte von Südamerika zeigt die Lage der Sternwarten, die die Bedeckung erfolgreich beobachten konnten. Aus der bekannten Bahngeschwindigkeit des Zwergplaneten und der Zeitdauer des Ereignisses lassen sich Größe und Form des Objekts ableiten. (Bild: Eso, L. Calçada)

Sternbedeckungen sind auf der Erde typischer Weise innerhalb eines vergleichsweise schmalen und langen Streifens möglicher Beobachtungsorte sichtbar. Um die Eris-Sternbedeckung nachzuweisen, organisierten die Astronomen 26 verschiedene Stationen in und um dieser Zone, darunter auch mehrere Amateursternwarten. Beobachtet wurde die Bedeckung dann allerdings nur an zwei Standorten: Am La Silla Observatorium der Eso mit dem Trappist-Teleskop sowie mit zwei Teleskopen in San Pedro de Atacama, ebenfalls in Chile.

Kombiniert man die genauen Zeiten und Dauern des plötzlichen Abfalls der Sternhelligkeit, lässt sich der Umriss des Himmelskörpers rekonstruieren: Eris dürfte nahezu kugelförmig sein, der Durchmesser beträgt 2326 ± 12 Kilometer. Frühere Messungen mit anderen Methoden hatten 3000 Kilometer ergeben, etwa ein Viertel größer als Pluto. Der Wert für Eris ist nun weit besser bekannt ist als der Plutos, dessen Durchmesser zwischen 2300 und 2400 Kilometern liegt. Er ist schwerer zu bestimmen, da Pluto eine Atmosphäre und dadurch keinen scharfen Rand besitzt.

Eris hat ein enorm hohes Rückstrahlvermögen, bedingt durch Raureif aus Methan- oder Stickstoffeis auf der Oberfläche. Dysnomia, der Mond des Zwergplaneten, hat dagegen eine deutlich geringere Albedo und ist damit dunkler

Abb.: Eris hat ein enorm hohes Rückstrahlvermögen, bedingt durch Raureif aus Methan- oder Stickstoffeis auf der Oberfläche. Dysnomia, der Mond des Zwergplaneten, hat dagegen eine deutlich geringere Albedo und ist damit dunkler. (Bild: Eso, L. Calçada)

Mithilfe der Bewegung von Eris’ Mond Dysnomia lässt sich auch die Masse von Eris bestimmen: 1,66 × 1022 kg – 27 Prozent größer als die von Pluto; die mittlere Dichte beträgt demnach 2,52 Gramm pro Kubikentimeter. Dies weist auf einen Aufbau aus Gestein hin, umgeben von einem vergleichsweise dünnen Mantel aus Eis, der für die hohe Reflektivität verantwortlich ist. Die Oberfläche von Eris hat eine Albedo von 0,96 im sichtbaren Spektralbereich, strahlt also mehr Sonnenlicht zurück als frisch gefallener Schnee. Pluto kommt nur auf 0,6. Das Spektrum des Zwergplaneten lässt auf eine weniger als einen Millimeter dicke Mischung aus einem stickstoffreichen Eis mit gefrorenem Methan schließen. Diese könnte entstanden sein, als sich die Stickstoff- oder Methanatmosphäre in den Außenbereichen von Eris’ langgestreckter Umlaufbahn als Reif auf ihrer Oberfläche niedergeschlagen hat. Nähert sie sich wieder der Sonne bis auf etwa 5,7 Milliarden Kilometer, könnte sich das Eis wieder zu Gas umwandeln.

ESO / Oliver Dreissigacker

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