von THORSTEN DAMBECK
Makemake, Gongong, Quaoar – manche Himmelskörper jenseits des äußersten großen Planeten Neptun haben seltsame Namen. Sie bewohnen eine Dunkelzone fern der Sonne, wo deren Einstrahlung nur noch Promille des auf der Erde gewohnten Niveaus beträgt. Die Temperaturen rangieren kaum über dem absoluten Nullpunkt. Beginnend in den 1990er-Jahren, spürten Astronomen dort immer mehr Objekte auf – abgesehen von Pluto, der erst spät zum prominentesten Mitglied des sogenannten Kuiper-Gürtels avancierte, aber schon 1930 entdeckt worden war.
Der „Gürtel“ ist die zweite von kleinen Körpern bevölkerte Zone im Sonnensystem nach dem seit Langem bekannten, viel näheren Planetoidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Der Name erinnert an Gerard Peter Kuiper. Der US-amerikanische Astronom niederländischer Herkunft hatte bereits Mitte des 20. Jahrhundert die Existenz der Gürtelzone vorhergesagt.
Heute sind etwa 3.000 Kuiper-Objekte bekannt. Aber ihre Gesamtzahl dürfte in die Hunderttausende gehen. Der Löwenanteil besteht aus sehr kleinen Exemplaren wie Arrokoth. Er ist kaum 35 Kilometer lang und wurde von der NASA-Sonde New Horizons 2019 im Vorbeiflug fotografiert. Wieso interessieren sich Astronomen überhaupt für diese planetaren Miniaturen vom Rand des Sonnensystems?
Seit dessen frühesten Tagen blieben viele Kuiper-Objekte weitgehend unverändert, quasi eingefroren in der Zeit. Ganz besonders gilt dies für die kleinen Exemplare. Sie sind zu kalt und zu winzig, um sich durch interne geologische Prozesse weiterzuentwickeln. Zudem kann man ihre heutigen Umlaufbahnen mit Modellrechnungen zur Frühphase des Sonnensystems vergleichen. Dabei sind Astronomen auf Phasen der Instabilität gestoßen, die nicht nur die kleinen Körper, sondern die Architektur des gesamten Sonnensystems betreffen. Die Erforschung des Kuiper-Gürtels kann man sich also wie den Besuch in einem Archiv vorstellen, wo uralte Akten Einblick in eine ferne Vergangenheit gewähren.
Die Eiskruste von Charon
Im Kuiper-Gürtel kommen auch größere Körper vor. Manche tragen die Namen von im Westen kaum bekannten Göttern. Viele Erkenntnisse über zwei bekanntere Vertreter, Pluto und Charon, verdankt die Astronomie ebenfalls New Horizons. Denn knapp 3,5 Jahre vor der Arrokoth-Begegnung hatte die Sonde den Zwergplaneten und dessen Riesenmond besucht. Mit 1.212 Kilometern im Durchmesser sticht Charon unter den fünf bekannten Trabanten von Pluto deutlich hervor. Seine von kilometertiefen Canyons durchzogenen Landschaften, die aufgrund der relativ wenigen Krater offenbar jung sind, legen eine aktive Geologie nahe.
„Im Kuiper-Gürtel ist Charon das einzige mittelgroße Objekt, das dank New Horizons geologisch kartiert wurde“, stellt Silvia Protopapa fest, die zum New-Horizons-Team gehört und am Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, forscht. „Anders als bei vielen größeren Objekten des Gürtels ist seine Oberfläche kaum von eisförmigem Methan bedeckt.“ Nur an den Polen gibt es vielleicht etwas davon. Man hat also einen weitgehend freien Blick auf die Stoffe, die Charons Kruste bilden. So ergeben sich wertvolle Hinweise, wie Sonneneinstrahlung und Kraterbildung die fernen Himmelskörper verändern, sagt Protopapa.
