Zwergplanet Haumea erstrahlt in kristallinem Wassereis

Der fünfte Zwergplanet des Sonnensystems, Haumea, und mindestens einer seiner beiden Monde sind aufgrund von Gezeitenkräften zwischen ihnen und der Wärme radiogener Elemente von kristallinem Wassereis bedeckt. Das ist das Ergebnis einer internationalen Forschungsstudie unter Verwendung des Very Large Telescope an der Europäischen Südsternwarte in Chile.

Der kleine und seltsame Zwergplanet Haumea liegt hinter dem Orbit von Neptun. Er hat die Form eines abgeflachten Rugby-Balles und ist rund 2.000 Kilometer lang. Er rotiert vollständig in weniger als vier Stunden, das ist eine der schnellsten Rotationsgeschwindigkeiten im Sonnensystem. Das kristallisierte Wassereis, das den Zwergplaneten und seine beiden Satelliten (Hi’iaka und Namaka) bedeckt, lässt sie in der Dunkelheit des Weltraums erstrahlen.

Jetzt hat ein internationales Forschungsteam bestätigt, dass 75 Prozent von Haumea und 100 Prozent von Hi’iaka (der rund 400 Kilometer durchmisst) von kristallisiertem Wassereis mit einer geordneten Struktur bedeckt sind, und nicht – wie man erwarten würde – von amorphem Eis, das durch die Sonnenstrahlung disorganisiert wurde. Die Studie deutet darauf hin, dass der Zwergplanet aus einer gefrorenen äußeren Schicht besteht und einen inneren Bereich besitzt, der sich zwischen 88 und 97 Prozent aus Gestein aufbaut (mit einer Dichte von 3,5 g/cm³).

“Weil die solare Strahlung die kristalline Struktur von Eis auf der Oberfläche stetig zerstört, sind Energiequellen nötig, um die geordnete Struktur beizubehalten. Die zwei, die wir in Erwägung gezogen haben, sind radiogene Elemente (Kalium-40, Thorium-232 und Uran-238) aus dem Inneren und die Gezeitenkräfte zwischen Haumea und seinen Satelliten (so wie die zwischen der Erde und dem Mond)”, sagte Benoit Carry, Co-Autor der Studie und Forscher am ESAC Centre of the European Space Agency (ESA) in Madrid (Spanien).

“SINFONI ist ein Integralfeldspektrometer, der ‘Datenwürfel’ liefert, in denen zwei der Dimensionen räumlich sind (wie die auf jedem flachen Bild), während die dritte spektral ist, was bedeutet, dass jede Schicht des Würfels eine Aufnahme ist, die mit einer anderen Wellenlänge gemacht wurde”, erklärt Carry.

Animation des Zwergplaneten Haumea auf seiner Bahn um die Sonne (SINC/José Antonio Peñas)

Das Rätsel und der Disput um Haumea

Der Wissenschaftler bestätigt, dass die präzisen Daten über Größe und Orbit des Zwergplaneten immer noch nicht bekannt sind (sie arbeiten mit angenäherten Werten von 2.000 x 1.500 x 1.000 Kilometern). Ebensowenig sind die exakten Daten seiner Monde bekannt. In Wirklichkeit sind es zwei sehr weit entfernte helle Lichtpunkte, deren Daten indirekt erfasst wurden.

Im Fall des winzigen Namaka (ungefähr 200 Kilometer im Durchmesser), war das Signal zum Beobachtungszeitpunkt so schwach, dass es unmöglich war, Informationen über seine Oberfläche abzuleiten, obwohl neue Daten über seinen Orbit gesammelt wurden. In der Zwischenzeit werden die Modelle über die Gezeitenkräfte in diesem eigenartigen System auch verbessert.

Ein anderes Rätsel um Haumea ist die Existenz eines dunklen, rötlichen Flecks, der sich von der weißlichen Farbe des Zwergplaneten abhebt. “Meine Interpretation der Infrarot-Fotometrie ist, dass dieses Gebiet eine ausgiebigere Quelle von kristallinem Wassereis sein könnte als der Rest der Oberfläche”, sagte Pedro Lacerda, Mitentdecker des Flecks und Astronom an der Queen’s University in Belfast (Nordirland). Der Forscher schließt nicht die Möglichkeit aus, dass die Farbgebung von organischer Materie oder einer Art von strahlendem Mineral verursacht wird.

Haumea ist der fünte Zwergplanet im Sonnensystem neben Pluto, Ceres, Eris und Makemake. Seine Existenz wurde im Jahr 2005 bestätigt, als er die Bezeichnung 2003 EL₆₁ erhielt (nach der internationalen Nomenklatur: Jahr der Erstbeobachtung, Code für Entdeckungsmonat und fortlaufende Nummer).

Zwei Astronomenteams beanspruchten die Entdeckung für sich. Die erste Gruppe wurde von dem spanischen Forscher José Luis Ortiz Moreno vom Institute of Astrophysics of Andalusia (CSIC) geleitet, während die andere von dem Astrophysiker Michael E. Brown vom California Institute of Technology (Caltech) in den USA angeführt wurde.

Letztendlich entschied die Internationale Astronomische Union, die Entdeckung dem spanischen Team zuzuschreiben, aber benannte den seltsamen Zwergplaneten und seine Satelliten nach den Vorschlägen des amerikanischen Teams. In der hawaiianischen Mythologie ist Haumea die Göttin der Fruchbarkeit und Geburt und Hi’iaka und Namaka sind zwei ihrer Töchter.

Quelle: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-05/f-sf-dph051211.php

(THK)