• Sven Piper

Kuiper Gürtel

Aktualisiert: 21. März 2019


Künstlerische Darstellung des Kuiper Gürtels (Credit: ESO/M. Kornmesser)

Der Kuiper Gürtel wird im englischen Sprachraum auch als Edgeworth-Kuiper Belt bezeichnet. Dies liegt daran, da sowohl der irische Astronomen Kenneth Edgeworth (1949) als auch amerikanische Astronom niederländischer Herkunft Gerard Kuiper (1951) unabhängig von einander die Existenz dieses Gürtels postulierten.


Der Kuiper Gürtel erstreckt sich jenseits des Planeten Neptun zwischen 30 – 50 AU (wobei im Juli 2005 das Objekt 2003 UB313 in 97 AU gefunden wurde) und man kennt mehr als 70.000 Objekte mit einem größeren Durchmesser als 100 Kilometern. Die Entstehung dieses Gürtels wurde nach neusten Computersimulationen maßgeblich durch Jupiter verursacht und man geht davon aus, dass die protoplanetare Scheibe bei der Geburt unseres Sonnensystems zweigeteilt war. Aus dem inneren Ring entstanden die uns bekannten Planeten und aus dem äußeren Ring, der weniger dicht war und bei dem sich die Prozesse langsamer abspielten, entstanden die Objekte des Kuiper Gürtels.


Seit 1992 wurde mehr als 800 so genannter Trans-Neptun-Objekte (TNOs) oder auch Kuiper-Belt-Objects (KBOs) entdeckt und der Kuiper Gürtel gilt als Heimat der kurzperiodischen Kometen, wohingegen die langperiodischen Kometen aus der weiter entfernt liegenden Oort'schen Wolke stammen.

Quaoar


Quaoar, zunächst als 2002 LM60 bezeichnet, ist der Name des ersten planetenähnlichen Trans-Neptun-Objektes, das entdeckt wurde. Seine Entdecker waren die beiden Astronomen Chad Trujillo vom Gemini Observatroium und Mike Brown vom California Institute of Technology.


Der Name Quaoar entstammt dem Schöpfungsmythos der nordamerikanischen Tongva-Indianer, die in der Gegend um Los Angeles leben. Die International Astronomical Union (IAU) hat die Namensgebung mittlerweile offiziell bestätigt.


Quaoars Durchmesser wird auf etwa 1.250 km geschätzt und liegt damit annähernd an dem des Plutobegleiters Charon. Er umkreist die Sonne in einer fast perfekten Kreisbahn und die Exzentrizität beträgt weniger als 0,04 (zum Vergleich Plutos Wert liegt 6-mal höher). Er zieht seine Bahnen in etwa 6 Milliarden Kilometer Entfernung (43 AU) und selbst mit Lichtgeschwindigkeit würde es von der Sonne aus 5 Stunden dauern dort hinzufliegen. Die Umlaufdauer beträgt rund 285 Jahre und der Orbit liegt teilweise indem vom Pluto.


Im Dezember 2004 gelang mit dem japanischen 8-m-Teleskop Subaru der Nachweis von kristallinem Wassereis und auch Ammoniakhydrat an der Oberfläche von Quaoar. Dies ist sehr überraschend, da man bei einer Oberflächentemperatur von 50 Kelvin eigentlich nur amorphes Eis ohne Kristallstruktur vermuten würde. Es sind Temperaturen bis zu 110 Kelvin notwendig um den Prozess zu erklären. Nun wird vermutet, dass sich im Inneren von Quaoar noch genügend Radioaktivitätswärme befindet, um die Temperaturen zu erzeugen. Es entsteht dabei eine Art Kryovulkanismus, wie auch auf einigen Uranusmonden.


Sedna


Sedna ist ein planetenähnlicher Körper unseres Sonnensystems der am 14. November 2003 von dem Astronomenteam Mike Brown vom Caltech (California Institute of Technology), Chad Trujillo vom Gemini-Observatorium und David Rabinowitz von der Yale-Universität entdeckt wurde und ebenso zu den Trans-Neptun-Objekten zählt.


Der Öffentlichkeit wurde die Entdeckung aber erst am 15. März 2004 vorgestellt. Benannt ist dieses Objekt nach der Meeresgöttin der Inuit und wurde mit dem 1,2 m Schmidt-Teleskop am Mount Palomar Observatorium aufgespürt. Aufgrund seiner relativ geringen Größe und der hohen Bahnexzentrizität zählt Sedna nicht zu den Planeten unseres Sonnensystems.


Sedna hat einen Durchmesser von ca. 1600 km und gehört damit aber zu den größten Objekten des Sonnensystems, die seit der Entdeckung des Plutos 1930 gefunden wurden. Die Entfernung zur Sonne beträgt rund 90 AU und Sedna hat eine ausgeprägte exzentrische Umlaufperiode von 10.500 Jahren, die Oberflächentemperatur liegt deshalb bei lediglich ungefähr 30° K (-240°C).


Nachträglich konnte Sedna auf mehreren älteren Aufnahmen aus den Jahren 2001 bis 2003 gefunden werden, dies führte zur Berechnung sehr genauer Bahndaten.


Anfängliche Studien gehen entweder davon aus, dass Sedna von den großen Gasgiganten aus dem inneren Sonnensystem auf seine jetzige Umlaufbahn geschleudert wurde oder durch ein massereiches Objekt (Stern, Schwarzes Loch), das an unserem Sonnensystem vorbeigezogen ist aus dem Kuiper Gürtel heraus katapultiert wurde, doch wie dem auch sei, Sedna ist ein Hinweis darauf, dass die protoplanetare Scheibe bei der Geburt unseres Sonnensystems eine größere Ausdehnung besessen hat als gedacht.


Ferner ist der Mars nicht mehr der einzige Körper unseres Sonnensystems, dessen Oberfläche eine rote Farbe besitzt, doch bleibt deren Ursprung bei Sedna bisher im Unklaren.


Die rote Farbe könnte auf Eisenverbindungen oder auf eine hohe Konzentration organischer Stoffe auf der Oberfläche hinweisen. Im ersten Fall böten sich Analogien zum Mars, im zweiten zu einigen Kometen an. Jedoch ist zur Entstehung von Eisenoxid nicht unbedingt eine Atmosphäre nötig. Ein Körper, der so weit draußen, womöglich sogar in der Oortschen Wolke, entstanden ist, ließe einen hohen Eisengehalt bisher nicht erwarten. Verbindungen der organischen Chemie kommen im Universum unabhängig von Leben vor, z. B. als Alkohole in Gasnebeln.


Zunächst stellte seine geringe Rotationsperiode ein Rätsel dar, weshalb man davon ausging, dass Sedna einen Mond haben könnte, der ihn abbremst, doch neue Messungen des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics zeigen das Sedna alle 10 Stunden rotiert und damit wesentlich schneller rotiert als Anfangs gedacht, so das kein Mond mehr als Erklärung notwendig ist.


Orcus


Orcus ist ebenfalls ein Trans-Neptun-Objekt das zum so genannten Kuiper Gürtel gehört. Bevor es am 22. November 2004 offiziell die Bezeichnung Orcus erhielt, war es als 2004 DW bekannt.


Der Name Orcus entstammt der römischen Mythologie und beschreibt den Gott der Unterwelt. Das am 17. Februar 2004 entdeckte Objekt hat einen größeren Durchmesser als Quaoar und wurde von einem Astronomenteam des California Institute of Technology aus Pasadena entdeckt.


Orcus läuft in einem Abstand zwischen 30,8723 AU (Perihel) und 48,0755 AU (Aphel) in rund 248 Jahren um die Sonne. Da seine Bahnelemente im Wesentlichen mit denen des Zwergplaneten Pluto übereinstimmen, wird er der Gruppe der Plutinos zugeordnet.


Der Durchmesser von Orcus wird anhand seiner scheinbaren Helligkeit auf 1600 bis 1800 km geschätzt. Eine exakte Bestimmung war bisher noch nicht möglich.


#TransNeptunObjekt #Jupiter

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von Sven Piper

© 2019 astris

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