\nEris und Makemake; Source: Southwest Research Institute<\/p>\n
Eris und Makemake sind zwei Objekte im Kuiperg\u00fcrtel, von der Gr\u00f6\u00dfe her vergleichbar mit Pluto und seinem Mond Charon. Diese K\u00f6rper entstanden wahrscheinlich schon fr\u00fch in der Geschichte unseres Sonnensystems, vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Weit entfernt von unserer Sonne hielt man diese Kuiper Belt Objekte (KBOs) f\u00fcr kalte, tote Eiswelten.<\/p>\n
Neu ver\u00f6ffentlichte Arbeiten aus JWST-Studien lieferten die ersten Beobachtungen von Isotopenmolek\u00fclen auf den Oberfl\u00e4chen von Eris und Makemake. Diese so genannten Isotopologen sind Molek\u00fcle, die Atome mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen enthalten. Sie liefern Daten, die f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis der Planetenentwicklung n\u00fctzlich sind.<\/p>\n
Ein Team unter der Leitung des Southwest Research Institute hat Hinweise auf hydrothermale oder metamorphe Aktivit\u00e4ten auf den eisigen Zwergplaneten Eris und Makemake im Kuiper-G\u00fcrtel gefunden. Das auf ihren Oberfl\u00e4chen entdeckte Methan weist, laut dieser Mitteilung<\/a>, die verr\u00e4terischen Anzeichen einer warmen oder sogar hei\u00dfen Geochemie in ihren Gesteinskernen auf, die sich deutlich von der Signatur von Methan aus einem Kometen unterscheidet.<\/p>\n Geothermische Prozesse; Source: Southwest Research Institute<\/p>\n Wissenschaftler haben das James Webb Weltraumteleskop verwendet, um die Objekte zu beobachten. \"Wir sehen einige interessante Anzeichen f\u00fcr hei\u00dfe Zeiten an k\u00fchlen Orten\", sagt Dr. Christopher Glein vom SwRI, Experte f\u00fcr planetare Geochemie und Hauptautor eines Artikels \u00fcber diese Entdeckung. \"Ich bin in diesem Projekt davon ausgegangen, dass gro\u00dfe Kuiper-G\u00fcrtel-Objekte (KBOs) uralte Oberfl\u00e4chen haben sollten, die aus Materialien des urspr\u00fcnglichen Gasnebels, aus dem sich die Planeten bildeten, bestehen,\u00a0da ihre kalten Oberfl\u00e4chen fl\u00fcchtige Stoffe wie Methan bewahren k\u00f6nnen. Stattdessen hat uns das James Webb Space Telescope (JWST) eine \u00dcberraschung beschert! Wir fanden Hinweise auf thermische Prozesse, die Methan im Inneren von Eris und Makemake erzeugen.\"<\/p>\n Das JWST-Team hat die Zusammensetzung der Oberfl\u00e4chen der Zwergplaneten gemessen, insbesondere das Verh\u00e4ltnis von Deuterium (schwerer Wasserstoff, D) zu Wasserstoff (H) in Methan. Man nimmt an, dass Deuterium im Urknall entstanden ist, und Wasserstoff ist das h\u00e4ufigste Element im Universum. Das D\/H-Verh\u00e4ltnis auf einem Planetenk\u00f6rper gibt Aufschluss \u00fcber den Ursprung, die geologische Geschichte und die Entstehung von wasserstoffhaltigen Verbindungen.<\/p>\n \"Das moderate D\/H-Verh\u00e4ltnis, das wir mit JWST beobachtet haben, spricht gegen die Anwesenheit von primordialem Methan auf einer alten Oberfl\u00e4che. Urspr\u00fcngliches Methan w\u00fcrde ein viel h\u00f6heres D\/H-Verh\u00e4ltnis aufweisen\", sagte Glein. \"Stattdessen deutet das D\/H-Verh\u00e4ltnis auf einen geochemischen Ursprung von Methan hin, das im tiefen Inneren der K\u00f6rper produziert wurde. Das D\/H-Verh\u00e4ltnis ist wie ein Fenster. Wir k\u00f6nnen damit gewisserma\u00dfen in den Untergrund blicken. Unsere Daten deuten auf erh\u00f6hte Temperaturen in den Gesteinskernen dieser Welten hin, so dass Methan verkocht werden kann. Auch molekularer Stickstoff (N2) k\u00f6nnte entstehen, und wir sehen ihn auf Eris. Hei\u00dfe Kerne k\u00f6nnten auch auf m\u00f6gliche Quellen von fl\u00fcssigem Wasser unter den eisigen Oberfl\u00e4chen hinweisen.<\/p>\n In den letzten zwei Jahrzehnten haben die Wissenschaftler gelernt, dass eisige Welten im Inneren viel weiter entwickelt sein k\u00f6nnen als einst angenommen. Auf mehreren Eismonden, wie dem Saturnmond Enceladus und dem Jupitermond Europa, wurden Hinweise auf unterirdische Ozeane gefunden. Fl\u00fcssiges Wasser ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung der potenziellen Bewohnbarkeit von Planeten. Die M\u00f6glichkeit von Wasserozeanen im Inneren von Eris und Makemake ist etwas, das die Wissenschaftler in den kommenden Jahren untersuchen werden. Sollte einer der beiden Planeten bewohnbar sein, w\u00e4re dies die am weitesten entfernte Welt im Sonnensystem, die m\u00f6glicherweise Leben beherbergen k\u00f6nnte.<\/p>\n \"Wenn Eris und Makemake in ihren Gesteinskernen warme oder sogar hei\u00dfe Geochemie beherbergten oder vielleicht noch beherbergen, k\u00f6nnten kryovulkanische Prozesse Methan an die Oberfl\u00e4chen dieser Planeten bringen, vielleicht in geologisch j\u00fcngerer Zeit\", sagte Dr. Will Grundy, Astronom am Lowell Observatory, einer von Gleins Koautoren und Hauptautor eines Begleitpapiers. \"Wir haben ein Kohlenstoff-Isotopenverh\u00e4ltnis (13C\/12C) gefunden, das auf eine relativ kurze Zeitspanne des Auftauchens hindeutet.\"<\/p>\n Diese Arbeit ist Teil eines Paradigmenwechsels in der Planetenforschung. Es wird zunehmend erkannt, dass kalte, eisige Welten im Kern warm sein k\u00f6nnen. Die f\u00fcr diese Studie entwickelten Modelle deuten zudem auf die Bildung von geothermischen Gasen auf dem Saturnmond Titan hin, der ebenfalls reichlich Methan enth\u00e4lt. Dar\u00fcber hinaus unterstreicht der Hinweis auf unerwartete Aktivit\u00e4ten auf Eris und Makemake die Bedeutung interner Prozesse bei der Gestaltung dessen, was wir auf gro\u00dfen KBOs sehen, und steht im Einklang mit den Ergebnissen bei Pluto.<\/p>\n \"Nach dem Vorbeiflug von New Horizons am Pluto-System und dieser Entdeckung zeigt sich, dass der Kuiperg\u00fcrtel viel mehr dynamische Welten beherbergt, als wir es uns vorgestellt haben\", so Glein. \"Es ist nicht zu fr\u00fch, um \u00fcber die Entsendung einer Raumsonde nachzudenken, die an einem anderen dieser K\u00f6rper vorbeifliegt, um die JWST-Daten in einen geologischen Kontext zu stellen. Ich glaube, dass wir von den Wundern, die uns erwarten, verbl\u00fcfft sein werden!\"<\/p>\n Die Icarus-Ver\u00f6ffentlichung von Glein<\/a>, \"Moderate D\/H-Verh\u00e4ltnisse in Methaneis auf Eris und Makemake als Beweis f\u00fcr hydrothermale oder metamorphe Prozesse in ihrem Inneren: Geochemical analysis,\" findet sich unter:<\/p>\n https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.icarus.2024.115999 oder<\/p>\n
\nhttps:\/\/arxiv.org\/abs\/2309.05549 – sowie hier<\/a>.<\/p>\n