Pluto ist zwar seit über 3 Jahren kein Planet mehr – aber immer noch ein äußerst faszinierendes Objekt. Wahrscheinlich ist Pluto auch deswegen so interessant, weil es von ihm immer noch kein wirklich guten detaillierten Aufahmen gibt.
Das ist auch nicht verwunderlich. Pluto ist enorm weit von der Erde entfernt! Im Durchschnitt ist er vierzigmal weiter von der Sonne entfernt als unser Planet. Und Pluto ist klein! Mit einem Durchmesser von 2390 Kilometer ist er kleiner als der Mond der Erde. Auf diesem Bild sieht man ihn rechts unten, gemeinsam mit seinem Mond Charon:
Pluto ist also enorm klein und enorm weit weg. Von den Teleskopen, die wir auf der Erde zur Verfügung haben schafft es im Moment keines, von Pluto mehr als nur einen Lichtpunkt zu sehen (zumindest wenn es um den für uns sichtbaren Bereich des Lichts geht). Ein bisschen besser ist es im Weltraum. Dort gibt es keine störenden Atmosphäre und deswegen konnte das Hubble-Weltraumteleskop bessere Aufnahmen von Pluto machen die gestern, veröffentlicht wurden.
Bis gestern kannten wir Pluto nur so, wie ihn Hubble-Bilder aus dem Jahr 1994 zeigten:
Nicht sehr beeindruckend oder? Naja – das kommt auf die Ausgangslage drauf an (aber dazu später mehr).
Im Jahr 2002 wurde bei Hubble eine neue Kamera installiert mit der ebenfalls Aufnahmen von Pluto gemacht wurden. Hier ist eine davon:
Ok – das beeindruckt noch weniger, oder? Aber so sieht Pluto aus, wenn man ihn durchs Hubble-Teleskop beobachtet. Wie gesagt: Pluto ist weit weg und Pluto ist sehr klein. Mehr kann auch Hubble nicht aus der Situation rausholen. Aber die Astronomen sind mittlerweile recht gut darin, aus solchen Aufnahmen das Optimum rauszuholen.
Bei Pluto fing man damit an, sehr viele Aufnahmen zu machen. Hier ist eine Auswahl:
In der ganz linken Spalte sieht man Aufnahmen von 1994 – in den drei rechten sind die Bilder der neuen Kamera. Die alte Kamera hatte allerdings eine bessere Auflösung als die neue. Deswegen mussten sich die Astronomen was einfallen lassen. Das, was sie getan haben, nennt man „Dithering“. Dabei macht man jede Menge Aufnahmen eines Objekts, verschiebt die Kamera dabei aber immer um ein kleines Stückchen. Die so gewonnenen Bildern kann man dann kombinieren und bekommt eine bessere Qualität als sie rein von der Auflösung her zu erwarten gewesen wäre.
Das ist aber noch nicht längst nicht alles. Marc Buie beschreibt sehr gut, wie mühsam die weitere Bildbearbeitung ist. Denn wenn man eine Karte der Plutooberfläche haben will, dann beginnt nun ein mühsames Spiel von Versuch und Irrtum.
Man fängt damit an, dass man einfach rät, wie die Oberfläche von Pluto in etwa aussehen könnte und erstellt eine entsprechende Karte. Daraus berechnet man dann, wie der Pluto im Teleskop aussehen würde, wenn er so eine Oberfläche haben würde. Dieses Bild vergleicht man mit dem, das man tatsächlich beobachtet hat. Es wird höchstwahrscheinlich nicht übereinstimmen – das heisst, man muss die ursprüngliche Annahme verändern und alles nochmal neu machen. Dann bekommt man eine bessere Übereinstimmung, die dann nochmal verbessert wird und nochmal – usw. Bis man ein zufriedenstellend Ergebnis hat – und das kann dauern.
Um die ganzen Berechnungen und Vergleiche durchzuführen braucht es Computer und Zeit. Viele Computer und viel Zeit! 20 Computer und 4 Jahre. Aber die Arbeit hat sich gelohnt. Das ist unser neues Bild von Pluto:
Die verschiedenen Bilder zeigen Pluto, wie er in verschiedenen Phasen der Rotation aussieht. Hier sind die Aufnahmen nochmal, diesmal zu einem Video montiert:
Schon beeindruckend, was man aus den Rohdaten gemacht hat! Natürlich kann man immer noch keine wirklichen Details der Oberfläche erkennen. Dazu ist die Auflösung zu gering – alles was kleiner als ein paar hundert Kilometer ist kann Hubble nicht sehen. Aber das was man sieht, ist schon interessant genug. Die überraschend rötliche Farbe von Pluto geht vermutlich auf Methan zurück. Genauer gesagt auf die UV-Strahlung der Sonne, die dieses Methan aufspaltet und dunkle/rote Rückstände hinterlässt.
Aber wirklich interessant wird es, wenn man die Aufnahmen von 1994 mit den aktuellen vergleicht:
Pluto ist nicht nur eine vereiste Felskugel, auf der sich nichts tut! Pluto ist eine Welt, die sich dramatisch verändert! Man sieht an den Bildern deutlich, wie die Gegend um den Nordpol des Pluto heller wurde, während die südliche Hemisphäre sich verdunkelt hat.
Was diese Änderungen im Detail verursacht, ist noch unklar. Aber sie gehen mit Sicherheit auf die Jahreszeiten zurücke, die bei Pluto hauptsächlich durch seine elliptische Umlaufbahn entstehen (und nicht wie bei der Erde durch die Neigung der Erdachse). Denn Plutos Bahn ist stark exzentrisch – das heisst sie weicht stark von der Kreisbahn ab. Im sonnennächsten Punkt (dem Perihel) ist Pluto knapp 30 astronomische Einheiten (eine astronomische Einheit entspricht dem Abstand zwischen Erde und Sonne) von der Sonne entfernt; im sonnenfernsten Punkt (dem Aphel) sind es 50 astronomische Einheiten! Das Perihel hat Pluto erst kürzlich erreicht – 1989 – und nun entfernt er sich wieder von der Sonne.
Tolle Bilder – und Pluto ist nun noch faszinierender als vorher. Aber im Moment haben wir keine Möglichkeit, noch bessere Bilder zu erhalten. Dafür müssen wir bis 2015 warten – denn dann erreicht die Raumsonde New Horizon den Zwergplaneten. Und dann wird es wirklich spannend werden…
hm, was mich wundert ist, das man einerseits hochauflösende bilder von millionen von lichtjahren entfernten galaxien machen kann, andererseits aber ein objekt das sich innerhalb unseres sonnensystems befindet nur so unscharf bekommt? woher kommt das?
Wenn New Horizon ankommt, dann bitte nochmal so einen Vergleich machen!
Was mich an dem iterativen Verfahren stört, ist so ein bisschen die Ergebnissicherheit, denn es ist nicht ausgeschlossen, dass eine (deutlich) andere Oberfläche das selbe Muster im niedrig aufgelösten Abbild erzeugen würde. Deshalb meine Frage: Hat der Originalautor den Fehler quantifiziert?
@timbo: Das liegt ganz einfach daran, dass Pluto nur ein paar tausend Kilometer groß ist, eine Galaxie dafür ein paar hundert Billiarden Kilometer. Pluto leuchtet außerdem nicht selbst, im Gegensatz zu einer Galaxie. Die enorme Größe und Leuchtkraft machen dann auch die große Entfernung der Galaxien wett.
@NP: „Hat der Originalautor den Fehler quantifiziert? „
Da müsste man mal im Paper nachschauen. Oder vielleicht steht hier was: https://www.boulder.swri.edu/~buie/pluto/analysis1.html
Wenn ich mal genug Zeit hab, schau ich mir das an.
@ timbo:
Das liegt ganz einfach am Auflösunsvermögen der Optik und der Kamerasysteme.
Ein Objekt der Größe von Pluto könnte man nicht einmal bei einem Nachbarstern abbilden, und der nächste ist nur etwa 4 LJ entfernt. Die nächste größere Galaxie M 31 ist etwa 2,5 Millionen LJ entfernt und über 100.000 LJ groß. Die Strukturen, die man bei gleichem Auflösungsvermögen dort mit Mühe tatsächlich auflösen kann, haben ihrerseits schon mehrere Lichjahre Durchmesser.
Ja, da steht ein bisschen was.. zwar keine Fehlerbalken und co., aber doch eine Einschätzung in Prosa („Conclusions.“) – und die enttäuschen mich ein bisschen – vorallem in Kombination mit so Sätzen wie dem hier: „Now, here’s where my judgement comes into play. The process of pulling out the „perfect“ image of Pluto works best in the center of Pluto. Near the edge of the planet, the extraction is not as accurate. So I want to adjust the map to make those really bright areas near the south pole a little darker so they aren’t as prominent. Here’s what it looks like along with the 1994 image: “
Ich fürchte fast, dass derjenige seinen Prozess so lange getunt hat, bis das Ergebnis „hinreichend nah“ am (gleichartig schlechten) Bild von 1994 lag.
Aber vielleicht steht im Paper ja noch was anderes dazu..
danke für die erläuterungen! als laie vergisst man nur allzuschnell die dimensionen…
gleich noch ein paar dämliche fragen, wenns erlaubt ist 😀
gibt es schon theorien, wie pluto zu solch einem gigantischen mond kommen konnte? und in welcher beziehung stehen die beiden? in deinem verlinkten artikel sprichst du davon, das der pluto-mond seinen mond-status aberkannt bekam…
noch ein zitat aus dem anderen artikel: „Die Bahn des Pluto überschneidet sich teilweise mit der des Neptun und zu bestimmten Zeiten befindet sich Pluto daher näher an der Sonne als Neptun!“
wie kommt es das neptun und pluto dann nicht irgendwann einmal kollidier(t)en? oder überschneiden sich nur die bahnEBENEN, aber nicht die eigtlichen bahnen?
fragen über fragen…
@timbo: Nur weil sich die Bahnen schneiden heisst das nicht, dass sie auch kollidieren müssen. Plutos Bahn ist stark gegenüber der von Neptun geneigt; in 3 Dimensionen sieht die Sache schon weniger kritisch aus. Und dann ist da noch die 3:2 Resonanz, die Pluto schützt. Siehe hier: https://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/03/resonanzen-und-frequenzen.php
Zum Mond schreib ich vielleicht auch mal was eigenes – da muss ich erstmal recherchieren was es da an aktuellen Theorien gibt.
ah ok. genau das meinte ich mit den bahnebenen…naja, wahrscheinlich der falsche begriff… 😉
hier noch eine hübsche animation, auf der man erkennt, das sich die bahnen nie berühren: https://home.earthlink.net/~jparvey/sitebuildercontent/sitebuilderpictures/pluto.gif
Mein erster Gedanke zum ersten Bild: Cool, Pluto ist wirklich kein Planet, Pluto ist eine gewaltige Diskokugel!
Gibt es eigentlich von den Voyager-Sonden keine Bilder von Pluto? Die müssten doch auch mal daran vorbeigeflogen sein.
Ein bißchen klingt das Verfahren nach Marskanäle 2.0 Aber wir haben ja dazugelernt: Wir wissen, es ist nur der Versuch das Beste aus den Bildern rauszuholen, wir wissen, dass die roten Flecken wahrscheinlich nicht von Plutonieren angelegt wurden und vor allem fliegen wir ja „schon“ 2015 an Pluto/Cahron vorbei zum selber gucken. Leider handelt es sich ja nur um einen Vorbeiflug. Anders als bei Cassini schwenkt die Sonde nicht in in einen Orbit an. Wenige Minuten entscheiden also, ob die jahrzehntelang geplante und geflogene Sonde gute Daten liefert. So gesehen wäre es eigentlich angemessen jetzt schon die zweite Sonde hinterherzuschicken.
@Ulrich:
Pluto war dafür zur falschen Zeit am falschen Ort. Die Voyager-Sonden nutzten eine recht seltene Aufreihung großer Planeten, um eine Abfolge von Swing-By Manövern auszuführen. Pluto war zu dieser Zeit leider ganz woanders. Aber wenn man die Wahl hat, nacheinander Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun anzufliegen oder Pluto, dann muss man halt Prioritäten setzen.
Wer ist bereit undenkbares zu Denken unglaubliches zu Glauben und scheinbar selbstverständliches in Frage zu stellen . Pluto ein aus der umlaufbahn geworfener zerbrochener Planet ?
einer der auf den anderen Planeten seine spuren hinterlassen hat .
@verena: Wenn es für diese These irgendwelche Belege gibt, dann bin ich gerne bereit mir die anzuhören und auch das „undenkbare“ zu denken. Aber solche Belege wären mir nicht bekannt…
Sie müssen mehr Bilder zeigen. Sontst beschwere ich mich!
Sie müssen mehr Bilder zeigen. Sontst beschwere ich mich!Dass ist dass letzte!
@Esta: „Sie müssen mehr Bilder zeigen. Sontst beschwere ich mich!Dass ist dass letzte! „
WTF??? Was hast du für ein Problem und warum beschimpfst du mich?
Sehr interessant, wenn man jetzt wo wir in der Zukunft sind, zurückblickt und diese Pluto Bilder mit denen von New Horizon vergleicht.
Gibt es zu dem Thread ein Update ?