Auf dem Zwerg­planeten Pluto gibt es bis zu sieben Kilometer hohe Eisvulkane, die vermutlich bis in die jüngste Zeit hinein aktiv waren oder gar sind. Zu diesem Schluss kommt ein inter­nationales Forscher­team, das Bilder der Raum­sonde „New Horizons“ neu analysiert hat. Demnach müsse Pluto länger als bislang angenommen Wärme in seinem Inneren gespeichert haben oder mehr Wärme selbst erzeugen als vermutet, so die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Communications“.

Pluto ist mit einem Durch­messer von 2377 Kilometern der größte Himmels­körper im Kuiper-Gürtel jenseits des Planeten Neptun. Dabei handelt es sich um eine Region überwiegend eisbedeckter Körper aus der Entstehungs­zeit unseres Sonnen­systems. Im Juli 2015 flog die US-amerikanische Raum­sonde „New Horizons“ nach über neun­jähriger Flug­zeit an dem Zwerg­planeten vorüber und lieferte erstmals hochauflösende Bilder und Daten von Pluto und seinen Monden zur Erde.

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Erneuerte Ober­flächen durch Erosion oder Verdampfung

„Die Bilder und Daten zeigten, dass es auf Pluto nicht nur alte, krater­übersäte Regionen gibt, sondern auch junge Regionen fast ohne Krater“, erläutern Kelsi Singer vom Southwest Research Institute in den USA und ihre Kolleginnen sowie Kollegen. Und das war für die Planeten­forschenden eine große Überraschung, hatten sie doch eine durch­gehend alte Ober­fläche erwartet, die sich nach der Entstehung des Zwerg­planeten vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert hat. Doch offenbar führen Prozesse wie Erosion, Verdampfung und Ablagerung in manchen Regionen zur stetigen Erneuerung der Ober­fläche.

Besonders auffällig ist dabei die Sputnik Planitia, eine 1000 Kilometer weite Tief­ebene, die vermutlich in der Früh­zeit des Zwerg­planeten durch den Einschlag eines großen Himmels­körpers entstanden ist. Sie ist von einer kilometer­dicken Schicht aus Stickstoffeis bedeckt und nahezu frei von Kratern. Für Rätsel sorgten bislang seltsame hügel­artige Strukturen am südwestlichen Rand dieser Ebene – und diese Strukturen haben Singer und ihre Kolleginnen sowie Kollegen jetzt neu untersucht.

Plutos Eisvulkane seien einzig­artig

Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass es sich um Vulkan­dome handelt – bei denen jedoch nicht Gesteins­magma aus dem Inneren des Zwerg­planeten an die Oberfläche dringt, sondern ein zähflüssiges Wasser-Eis-Gemisch. Solchen „Kryo­vulkanismus“ kennen die Forscherinnen und Forscher bereits von Eismonden der Planeten Jupiter, Saturn und Neptun. Doch die Größe und Form der Eisvulkane auf Pluto sei einzigartig, so Singer und ihr Forscher­team.

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Die Vulkan­dome auf Pluto sind bis zu sieben Kilometer hoch und haben einen Durchmesser von zehn bis 150 Kilometer. Teilweise überlagern sich die Dome gegen­seitig und bilden so größere Strukturen. Insgesamt müssen dort nach den Berechnungen des Teams mehr als 10.000 Kubikkilometer Eismagma aus dem Inneren des Zwerg­planeten an die Oberfläche gefördert worden sein. Und das bis in jüngste Zeit hinein, denn aufgrund ihrer Lage am Rand der Sputnik Planitia sollten einige der Eisvulkane nur wenige hundert Millionen Jahre alt sein.

Welche Wärme­quelle treibt die Vulkane an?

Das alles wirft allerdings die Frage auf, welche Wärme­quelle den Kryo­vulkanismus antreibt. Eine Antwort auf diese Frage haben Singer und ihre Kolleginnen sowie Kollegen nicht. „Die Existenz dieser großen Strukturen zeigt jedoch, dass der innere Aufbau Plutos und seine Entwicklung entweder eine längere Speicherung von Wärme möglich gemacht haben“, stellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest, „oder mehr Wärme erzeugen als wir bislang angenommen haben.“

RND/dpa