Wir haben ja gerade erst ein höchst aufregendes Raumfahrt-Rendezvous mit einem Kometen hinter uns und im November wird es noch aufregender, wenn die Landung auf diesem Kometen stattfinden wird. Aber auch nächstes Jahr müssen wir nicht auf dramatische Bilder aus dem Weltraum verzichten. Am 14. Juli 2015 wird die Raumsonde New Horizons in nur 9600 Kilometern Abstand am Zwergplanet Pluto vorbei fliegen und wir werden endlich die ersten richtigen Bilder dieses Himmelskörpers bekommen. Der Weg bis in diese äußeren Regionen unseres Sonnensystems ist lang und New Horizons ist schon seit 2006 unterwegs. Die Sonde hat auch noch ein gutes Stück Weg vor sich; knapp 400 Millionen Kilometer (ungefähr so weit, wie Rosetta und ihr Komet derzeit von uns entfernt sind). Auf den Bildern, die New Horizon derzeit von Pluto machen kann, sieht man immer noch keine Details. Spektakulär sind sie trotzdem!

Denn sie zeigen, wie sich Pluto und sein Mond Charon bewegen. Obwohl man darüber streiten kann, ob Charon wirklich ein Mond ist, oder nicht (eine offizielle Definition dessen, was einen “Mond” ausmacht, gibt es nicht). Charon hat einen Durchmesser von 1212 Kilometer, bei Pluto sind es 2310 Kilometer. Die beiden sind also annähernd gleich groß (und schwer) und das hat Auswirkungen auf ihre Bewegung. Wir sagen zwar umgangssprachlich immer, dass zum Beispiel die Erde die Sonne umkreist oder der Mond die Erde. Aber in der Realität steht nie ein Körper völlig still während sich ein anderer um ihn herum bewegt. Gravitation wirkt immer in beide Richtungen und die Erde beeinflusst die Sonne genau so, wie sie selbst vom Mond beeinflusst wird. Sonne und Erde bzw. Erde und Mond bewegen sich daher um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt. Wo sich der befindet, hängt von den beteiligten Massen ab. Der Schwerpunkt liegt irgendwo auf der gedachten Linie, die die beiden Mittelpunkte der Himmelskörper verbindet und um so näher am schwereren Körper, je größer der Unterschied in den Massen ist. Da die Erde deutlich schwerer als der Mond ist, liegt der Schwerpunkt des gemeinsamen Systems so nahe am Mittelpunkt der Erde, dass er noch innerhalb der Erde selbst liegt. Daher umkreist der Mond in diesem Fall tatsächlich die Erde, während die Erde nur ein wenig hin und her wackelt.

Bei einem ausgeglichenen Paar wie Pluto und Charon liegt der Schwerpunkt aber im Weltall zwischen den beiden Objekten und daher bewegen sich auch beide deutlich um diesen Punkt herum. Und genau das hat New Horizons beim Anflug auf das System beobachtet:

Bild: NASA / JHUAPL / SwRI (via Planetary Society)

Bild: NASA / JHUAPL / SwRI (via Planetary Society)

Der große graue Blob ist Pluto und der kleine graue Blob ist Charon und in den fünf Tagen, die diese Animation umfasst sieht man klar, wie sie gemeinsam um ihren Massenschwerpunkt kreisen (die Bewegung sieht deswegen ein wenig unsymmetrisch aus, weil die Raumsonde nicht exakt von “oben” auf die Bahnebene der beiden Körper blickt).

Ein weiteres sehr faszinierendes Bild von Pluto und Charon hat das ALMA-Teleskop der Europäischen Südsternwarte kürzlich gemacht. Es sieht so aus:

Eine ungewohnte Ansicht von Pluto und Charon – aber das liegt daran, dass ALMA kein optisches Teleskop ist, sondern Mikrowellen und Radiowellen empfängt. Auch die kalte Oberfläche der beiden Eiszwerge reflektiert ein bisschen von diesen Wellenlängen und mit dem ALMA-Teleskop gelang es, dieses Bild zu machen. Das ist nicht einfach nur sehr interessant – es ist vor allem auch wichtig, um die Position der Himmelskörper möglichst exakt zu bestimmen. Denn ALMA kann auch die im Radiolicht hell leuchtenden Quasare beobachten. Diese weit entfernten Galaxien sind im normalen Licht und mit normalen Teleskopen kaum zu sehen; die riesigen aktiven schwarzen Löchern in ihren Zentren verursachen aber die Emission jeder Menge Radiostrahlung die mit Geräten wie ALMA beobachtet werden kann. Die fernen Quasare sind außerdem die Grundlage des Koordinatensystems, dass für die Vermessung der Position von Himmelskörpern verwendet wird und so ist ALMA in der Lage, auch die Position von Pluto genau zu bestimmen.

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Kommentare (11)

  1. #1 Till
    9. August 2014

    Obwohl man darüber streiten kann, ob Charon wirklich ein Mond ist, oder nicht (eine offizielle Definition dessen, was einen “Mond” ausmacht, gibt es nicht). Charon hat einen Durchmesser von 1212 Kilometer, bei Pluto sind es 2310 Kilometer. Die beiden sind also annähernd gleich groß (und schwer) und das hat Auswirkungen auf ihre Bewegung.

    Wenn die Radien von 600 und 1250 km stimmen (soweit ich weiss sind diese Werten noch mit ziemlich großen Fehlern behaftet), dann hat Pluto immerhin ein ca 9 mal so großes Volumen wie Charon. Wenn sich die Dichten nicht entsprechend stark unterscheiden, dann sollte Pluto also auch ca 7 mal schwerer sein als Charon oder täusche ich mich da? Ich finde wenn man die Massen betrachtet, dann kann man schon davon sprechen, dass Charon Plutos Mond ist. Zumindest wenn Pluto noch ein Planet wäre. Bei einem Zwergplaneten kann man Charon ja vielleicht seinen Satelliten nennen.

  2. #2 Till
    9. August 2014

    ähm, ich meinte 9 mal schwerer

  3. #3 Florian Freistetter
    9. August 2014

    @Till: “oweit ich weiss sind diese Werten noch mit ziemlich großen Fehlern behaftet”

    Ne, die kennt man eigentlich ziemlich genau.

    “dann kann man schon davon sprechen, dass Charon Plutos Mond ist. “

    Wie gesagt: Es gibt keine offizielle Definition. Pluto ist auf jeden Fall nicht massiv genug, um Charon zu zwingen um hin herum zu laufen; beide laufen um einen Punkt, der zwischen ihnen im All liegt. Insofern könnte man die zumindest im dynamischen Sinn als gleichwertig betrachten und nicht als Hauptkörper+Mond.

  4. #4 Markus W.
    9. August 2014

    Was ich mich schon öfters gefragt habe ist wie groß eigentlich das Zeitfenster ist indem New Horizon gute und hoch aufgelöste Bilder von Pluto machen kann? Und wie “gut” bzw. wie hoch aufgelöst werden die Bilder dann wohl sein? Kann man das schon sagen?

    Denn die Sonde fliegt ja mit eine sehr hohen Geschwindigkeit an ihm vorbei. Man hat ja nur einen Vorbeiflug und ist ja nicht in einer Umlaufbahn.

  5. #5 rolak
    9. August 2014

    Zeitfenster

    Hi Markus, schlag nach bei wiki:

    Etwa 120 Tage vor dem Vorbeiflug werden die ersten Bilder erwartet, und 90 Tage vor dem Vorbeiflug wird von den Aufnahmen der LORRI-Kamera das beste Auflösungsvermögen des Hubble-Teleskops übertroffen.

    Falls NH ein wenig gelenkig ist und auch beim Wegfliegen aufnimmt, beträgt das Zeitfenster ‘besser als bisher’ also bummelig drei Monate. Der Bereich ‘beste Auflösung’ ist selbstverständlich punktförmig, just zum Zeitpunkt des Minimalabstandes.

    btw: Warum ist im Titel der Rundumblick eigentlich auf einen einzigen neuen Horizont beschränkt? Wenn ich von hier aus schließen darf: Inkompatibilitäten bei der Mensch-Tastatur-Schnittstelle 😉

  6. #6 Christian der 1.
    9. August 2014

    @#4
    Jetzt mit Hubble eine Auflösung von ca. 500 km pro Pixel, bei größter Annäherung von New Horizon 25 Meter pro Pixel !! (Faktor 20000, da lohnt wirklich noch das warten).
    Bin ja auch schon sehr gespannt auf das Trabanten/Ring?-System von Pluto. Denn wenn man jetzt schon 5 Monde kennt, denke dass das noch nicht das Ende der Fahnenstange ist.

    Hier noch Daten der Mission.
    http://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons#Pluto_approach
    (in der englischen wiki steht wieder was von 50 Meter aber ist ja auch nicht schlecht)

  7. #7 kalony
    Dresden...gerade aber Norwegen
    10. August 2014

    Ich hoffe, meine Frage ist nicht zuweit am Thema vorbei, aber da es hier erwähnt wurde, möchte ich gern mal etwas fragen, was ich mich auch schon länger frage…

    Gravitation…Erde beeinflusst Mond und umgekehrt…Auch die Sonne beeinflusst uns und umgekehrt. Umgekehrt zumindest ein klitzekleinwenig. Irgendeine Masse im inneren der Milchstrasse beeinflusst die Milliarden Sterne und damit auch unsere Sonne. Die umliegenden Galaxien der lokalen Gruppe beeinflussen sich auch gegenseitig und damitbeeinflussen sie auch unsere Milchstrasse und damit auch unsere Sonne und damit auch die Erde. Wenn wir am Ende der Gravitationskette sind, mag der effekt gering sein, aber er müsste doch da sein.

    Wenn das Universum nun aber Expandiert, müssten sich doch auch die Gravitationseffekte ändern. letztenendes auch zwischen Erde, Sonne, und Mond.

    Oder vergrössert sich der Raum nicht zwischen Galaxien, Galaxienhaufen und Galaxiensuperhaufen, sondern nur darüber?

  8. #8 Florian Freistetter
    10. August 2014

    @kalony: “Oder vergrössert sich der Raum nicht zwischen Galaxien, Galaxienhaufen und Galaxiensuperhaufen, sondern nur darüber?”

    Ja, so ist es. Die Gravitationskraft zwischen den Planeten im Sonnensystem ist stärker als die Expansionskraft, deswegen bemerkt man das nur auf Ebene der Galaxien(haufen) wo genug leerer Raum dazwischen ist.

  9. #9 volki
    10. August 2014

    @kalony

    Siehe auch diesen Blogeintrag von Martin Bäker und die anschließende Diskussion.

  10. #10 Nik R.
    Stockholm
    21. Oktober 2014

    Hallo! Ich bin ein begeister und stiller Leser von euerem Blog, aber heute wage ich mal etwas zu fragen:
    Weiß man bereits, in welchem Winkel- und auf welche Bahnverhältnisse die New Horizons beim Pluto und seine Monde vorbeifliegen wird? Laut der Animation von der Wikipedia-Verlinkung (yaohua2000.org) scheint der Winkel ca. 100Grad zur Plutobahn zu liegen. Und da der Schwerpunkt vom Pluto/Charon zwischen die beiden liegt, verändert sich die Abstände innerhalb von ca. 6 Tage (Charon-Umlaufzeit um Pluto) ständig.

    (Gibt es eigentlich eine Visualisierung der geplanten Vorbeiflug des primären Missionsablaufes? Ähnlich wie bei der C/2013 A1 – Kometen auf http://mars.nasa.gov/multimedia/videos/?v=223 )

    Nik

  11. #11 Florian Freistetter
    21. Oktober 2014

    @Nik R. “Weiß man bereits, in welchem Winkel- und auf welche Bahnverhältnisse die New Horizons beim Pluto und seine Monde vorbeifliegen wird?”

    Dazu gibt es nebenan bei den SciLogs ein schönes Bild: http://www.scilogs.de/go-for-launch/hubble-findet-moegliche-folgeziele-fuer-new-horizons/