Webb-Teleskoppunkte weisen darauf hin, dass Eris und Makemake geologisch aktiv sind

Aktive Geologie – und die Chemie im großen Maßstab, die sie katalysieren kann – erfordert große Mengen an Wärme. Zwergplaneten in der Nähe der äußersten Ränder des Sonnensystems, wie Pluto und andere Objekte des Kuipergürtels, wurden aus extrem kaltem, eisigem Material gebildet und kamen nie nahe genug an die Sonne heran, um sich nennenswert zu erwärmen. Die bei seiner Entstehung verbleibende Wärme ist wahrscheinlich schon vor langer Zeit an den Weltraum verloren gegangen.

Es stellte sich jedoch heraus, dass Pluto eine Welt voller geologischer Merkmale war, von denen einige darauf hindeuteten, dass die Oberfläche des Zwergplaneten ständig verändert wurde. Letzte Woche berichteten Forscher, dass das Gleiche möglicherweise auch für andere Zwergplaneten im Kuipergürtel gilt. Die Hinweise stammen von den Fähigkeiten des Webb-Teleskops, das in der Lage war, Unterschiede in den Wasserstoffisotopen aufzulösen, die in den Chemikalien vorhanden sind, die die Oberfläche von Eris und Makemake füllen.

Kalt und distanziert

Kuipergürtelobjekte sind Objekte, die im fernen Sonnensystem beheimatet sind und sich in einer ausreichenden Entfernung von der Sonnenwärme bilden, sodass viele der gasförmigen Materialien in den inneren Planeten – Dinge wie Stickstoff, Methan und Kohlendioxid – festes Eis sind. Viele dieser Objekte entstanden so weit außerhalb des gravitativen Einflusses der acht großen Planeten, dass sie nie die Reise in das wärmere innere Sonnensystem antraten. Da es weiter von der Sonne entfernt viel weniger Material gibt, sind die meisten Objekte außerdem sehr klein.

Obwohl sie aufgrund des Prozesses, durch den sie gebildet wurden, zunächst heiß sind, haben sie aufgrund ihrer geringen Größe ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, sodass sich die innere Wärme relativ schnell in den Weltraum ausbreiten kann. Seitdem entsteht jegliche Wärme durch seltene Kollisionsereignisse oder den Zerfall radioaktiver Isotope.

Der Besuch von New Horizons bei Pluto hat jedoch gezeigt, dass es nicht viel Wärme braucht, um die aktive Geologie voranzutreiben, obwohl saisonale Schwankungen des Sonnenlichts wahrscheinlich für einige seiner Merkmale verantwortlich sind. Es ist unwahrscheinlich, dass Sonnenlicht Auswirkungen auf Welten wie … hat. Makemakeder in einer Entfernung umkreist, die dem Anderthalbfachen der nächsten Entfernung von Pluto zur Sonne entspricht. IrisEr ist ungefähr so ​​groß wie Pluto und umkreist ihn doppelt so nah wie Pluto.

Eine Mission zu einem dieser Planeten würde Jahrzehnte dauern, und keiner von ihnen befindet sich derzeit in der Entwicklung, daher können wir nicht wissen, wie ihre Oberflächen aussehen. Das heißt aber nicht, dass wir nichts über sie wissen. Das James Webb-Weltraumteleskop hat unser Wissen erheblich erweitert.

Webb wurde verwendet, um das von diesen Objekten reflektierte Sonnenlicht zu fotografieren und so das Infrarotspektrum zu erhalten – die Menge des reflektierten Lichts bei verschiedenen Wellenlängen. Das Spektrum wird durch die chemische Zusammensetzung der Oberflächen von Zwergplaneten beeinflusst. Einige Chemikalien können bestimmte Wellenlängen des Infrarotlichts absorbieren und so verhindern, dass es reflektiert wird. Durch die Beobachtung, wo das Spektrum abfällt, ist es möglich zu erkennen, welche Chemikalien vorhanden sind.

Ein Teil dieser Arbeiten wurde bereits durchgeführt. Aber Webb ist in der Lage, Teile des Spektrums abzubilden, die zuvor unzugänglich waren, und seine Instrumente sind in der Lage, die verschiedenen Atomisotope zu identifizieren, aus denen jede Chemikalie besteht. Zum Beispiel einige Methanmoleküle (CH₄) Eines der Wasserstoffatome wird zufällig durch sein schwereres Isotop Deuterium ersetzt, um CH zu bilden₃DR.. Diese Isotope fungieren möglicherweise als Tracer und verraten uns, woher die Chemikalien ursprünglich kamen.