Seit 2006 hat das japanische Infrarot-Satelliten-Teleskop AKARI unter anderem den Planeten Neptun im Visier.
Bild (JAXA): AKARI oder vormals Astro-F.(1)
Zum einen bestätigten die Beobachtungen, dass Neptun im Vergleich zu den anderen Gasriesen (Jupiter und Saturn) reicher an schwerem Wasserstoff (Deuterium) ist. Das Deuterium zu Wasserstoff-Verhältnis ist mit 6E-5 etwa dreimal so hoch wie beim Jupiter mit ca. 2E-5. Ähnliches gilt auch für Uranus, der ebenfalls mit schwerem Wasserstoff angereichert wurde.
Woher das kommt, ist mir jetzt beim schnelle Überfliegen der Literatur nicht ganz klar geworden(2). Einige Forscher haben sich jedenfalls noch mal ihre Rezepte zum “Planeten-Backen” angesehen und mit den Zutaten experimentiert. Es scheint zumindest ziemlich unplausibel, dass Kometen als Keimzellen bzw. Kondendationskerne für diese Gasriesen dienten. Kometeneis hat nämlich noch einmal ein deutlich höheres Deuterium-zu-Wasserstoff-Verhältnis (ca. 30E-5.) Man bräuchte aber “nur” 3mal weniger um sich einen Neptun mit der heutigen Zusammensetzung zusammenzusetzen. Zumindest unter der Voraussetzung, dass alle Elemente bei der Planetenentstehung mal komplett aufgrund der wirkenden Kräfte umgerührt wurden.(3)
Hmm, komisch.
Noch seltsamer wird es, wenn man sich die Kohlenmonoxid-Menge auf Neptun ansieht. Es gibt nämlich zuviel und an der falschen Stelle (der Stratosphäre), als das diese aus dem Inneren des Planeten stammen könnte. Es müsste also eigentlich von außerhalb kommen. Oder wie es im Text so schön heißt: “confirming the necessity for two sources of CO in Neptune’s atmosphere, one from convective mixing with the deep troposphere, and another exogenic source for the stratosphere.”
Kohlenmonoxid-Verschmutzung auf dem Neptun! Skandal! Dass diese verdammten Außerirdischen auch keine Schadstoff-Filter in ihre Raumschiffe einbauen können. Ist mal wieder typisch. In fremden Sonnensystemen sind die Hemmungen immer wesentlich geringer als bei sich zu Hause, die Sau herauszulassen. Ts,ts,ts 😉
BIld (NASA): Die Zusammensetzung des Planeten Neptun.
Na ja, eigentlich gibt es realistisch gesehen nur zwei Möglichkeiten, wie der Neptun sich Kohlenmonoxid von außen einfangen kann.
Es könnte einfach ständig auf dem Planeten herab geregnet sein. Denn unser Sonnensystem ist immer noch mit interplanetarem Staub verschmutzt und so ein großer Planet wie der Neptun ein echter Staubfänger. Nur dann sollte man auch mehr Wasser in Neptuns Luft wiederfinden.
Bleibt eigentlich nur noch eins übrig:
Na? Was düst da draußen herum, besteht vor allem aus leichten Elementen und kracht schon mal in den einen oder anderen Gasplaneten?
Kometen!
Nach der Menge an Kohlenmonoxid-Resten, die noch vorhanden sind, und der Verteilung über den ganzen Planeten, sollte es vor ca. 200 Jahren zu einem Zusammenstoß mit einem ca. 2km großen Kometen gekommen sein. Das Verhältnis von Wasser zu Kohlenmonoxid passt jedenfalls zu dem, das nach dem Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy auf dem Jupiter beobachtet wurde (4).
Da wir inzwischen wissen, dass es da draußen schon mal heftig rummsen kann, ist es durchaus plausibel von einem Kometeneinschlag auszugehen. Auch wenn Einschläge von der Größenordnung “nur” etwa alle 2000 Jahre vorkommen sollten (4).
P.S.: In Astronomy&Astrophysics gibt es übrigens ein Special Feature nur über AKARI-Ergebnisse. Diese Artikel sind auch kostenfrei einseh- und runterladbar.
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(1)Kann es sein, dass die Japaner ihre Sonden nach geglücktem Start nochmal umbenennen und denen klangvolle Namen geben? So wie hier “Licht”. Ist das eine spezielle japanische Eigenart?
(2) Falls jemand da mehr weiß, immer her damit!
(3) Vielleicht geht das Rezept ja eher so: “Wenn Sie Ihrem Gasriesen mehr aber nicht zu viel Festigkeit verleihen wollen, dann heben sie vor dem Backen noch mal vorsichtig eine große Portion Kometen unter den Teig.” ;-P Ne, ehrlich keine Ahnung. Ich bin ein Planetenschubser, kein Planetenbäcker.
(3) https://www.nature.com/news/2010/100528/full/news.2010.269.html
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Fletcher, L., Drossart, P., Burgdorf, M., Orton, G., & Encrenaz, T. (2010). Neptune’s atmospheric composition from AKARI infrared spectroscopy Astronomy and Astrophysics, 514 DOI: 10.1051/0004-6361/200913358
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