James Webb entdeckt ein neues Klima auf dem Pluto, das durch einen mysteriösen Hochnebel verursacht wird

Eine bahnbrechende Studie mit dem James-Webb-Weltraumteleskop zeigt, dass Plutos dünner Dunst eine überraschende Rolle bei der Kühlung seiner Atmosphäre spielt und sein einzigartiges Klimasystem prägt.

James Webb Weltraumteleskop
Die leistungsstarke Infrarotsicht des JWST bestätigte das Vorhandensein eines dünnen Dunstes hoch in der Atmosphäre des Pluto.

Eine neue Entdeckung gewährt einen tieferen Einblick in das eisige Klima des Pluto. Mithilfe von Daten des James-Webb-Weltraumteleskops haben Wissenschaftler einen lange vermuteten Dunst identifiziert, der die Atmosphäre des Zwergplaneten prägt. Die Entdeckung wirft ein Licht darauf, wie selbst dünne, weit entfernte Atmosphären eine überraschende Kraft haben können.

Ein versteckter Klimamotor am Himmel des Pluto

Das James Webb Space Telescope (JWST) hat überzeugende Beweise dafür geliefert, dass Plutos obere Atmosphäre von einer feinen Dunstschicht bedeckt ist, die den Zwergplaneten stärker abkühlt als bisher angenommen. Dieser schwache Schleier, der aus festen Aerosolpartikeln besteht, wurde schon lange vermutet, blieb aber unentdeckt, bis die fortschrittliche Infrarot-Bildgebung des JWST sein Vorhandensein bestätigte.

Unter der Leitung des Planetenforschers Tanguy Bertrand vom Observatoire de Paris nutzte das internationale Team das Mid-Infrared Instrument (MIRI) von JWST, um thermische Emissionen von Pluto und seinem größten Mond Charon zu unterscheiden. Diese Emissionen halfen den Forschern bei der Identifizierung der Signatur des schwer fassbaren Dunstes und bestätigten die Vorhersagen von Xi Zhang von der University of California, Santa Cruz, die fast ein Jahrzehnt zuvor gemacht wurden.

Der Dunst prägt die Energiebilanz des Pluto. Während der Dunst Sonnenstrahlung absorbiert, um entweichende Gase mit Energie zu versorgen, sendet er auch Infrarotstrahlung aus , die die umgebende Atmosphäre abkühlt. Dieses empfindliche Gleichgewicht wirkt sich darauf aus, wie sich Plutos dünne Schichten aus Stickstoff und Methan im Laufe der Jahreszeiten verhalten.

Eine Atmosphäre, die ins All entweicht

Daten der NASA-Mission New Horizons haben gezeigt, dass aus der Atmosphäre des Pluto fast 3 Pfund Methan pro Sekunde ins All entweichen. Etwa 2,5 Prozent davon entweichen zu Charon, der nun an seinen Polen rote Flecken von eingefangenen organischen Stoffen trägt. Diese planetarische Übergabe ist einzigartig in unserem Sonnensystem.

Aber bis jetzt war der Mechanismus hinter diesem Leck ein Rätsel. Zhang hatte vorgeschlagen, dass extremes ultraviolettes Licht von der fernen Sonne, das vom hoch gelegenen Dunst absorbiert wird, die Partikel so stark aufheizen könnte, dass sie dem schwachen Gravitationseinfluss des Pluto entkommen können. Die neuen JWST-Ergebnisse bestätigen diese Theorie und zeigen, wie der Dunst sowohl zum Verlust von atmosphärischen Gasen als auch zur Temperaturregulierung beiträgt.

Zwergplanet Pluto und die Sterne der Milchstraßengalaxie
Plutos dunstiger Himmel kühlt seine obere Atmosphäre ab und lässt Methan ins All entweichen.

Die Forscher beschreiben, dass der Dunst aus Titan-ähnlichen organischen Partikeln, Kohlenwasserstoff-Eis und stickstoffbasierten Verbindungen besteht. Diese Materialien wirken sich nicht nur auf die Temperaturen des Pluto aus, sondern können auch die atmosphärische Zirkulation und die jahreszeitlichen Veränderungen beeinflussen, da sich der Pluto auf seiner Umlaufbahn der Sonne mal näher und mal weiter entfernt.

Ein Blick auf die frühe Erde und ferne Welten

Das Verständnis von Plutos Dunst könnte Wissenschaftlern helfen, mehr als nur die Geheimnisse des Zwergplaneten zu entschlüsseln. Ähnliche Dunstschleier treten auf dem Saturnmond Titan auf und existierten wahrscheinlich auch in der frühen Erdatmosphäre, bevor der Sauerstoff die Oberhand gewann. Die Untersuchung des Pluto könnte den Forschern daher einen Einblick in die chemischen Bedingungen der alten Erde geben.

Bertrands Team modelliert weiterhin das Verhalten des Dunstes während der Jahreszeiten auf Pluto und hofft, dadurch besser zu verstehen, wie solche hoch gelegenen Partikel das Klima beeinflussen. Ob die Abkühlung oder die Erwärmung dominiert, hängt von der Partikelgröße, der Zusammensetzung und sogar der Form ab - Variablen, die noch untersucht werden.


Die Studie , die am 2. Juni in Nature Astronomy veröffentlicht wurde, zeigt, wie ein scheinbar dünner und weit entfernter Dunst das Klima eines ganzen Planeten beeinflussen kann. Selbst in den entlegensten Winkeln des Sonnensystems können kleine Teilchen große Auswirkungen haben.

Quellenhinweis:

Cooper, K. “Pluto's hazy skies are making the dwarf planet even colder, James Webb Space Telescope finds” https://www.space.com/astronomy/james-webb-space-telescope/plutos-hazy-skies-are-making-the-dwarf-planet-even-colder-james-webb-space-telescope-finds