Die Atmosphäre von Pluto

Die Oberfläche und das Innere

New Horizons hat nur eine Hemisphäre von Pluto beobachtet. Diese Hemisphäre wird von Tombaugh Regio dominiert, einer weißen herzförmigen Ebene. Die westliche Hälfte von Tombaugh Regio ist Sputnik Planitia, eine glatte Ebene aus Stickstoff-Eis ohne Einschlagskrater. Das Fehlen von Kratern zeigt, dass Sputnik Planitia ein sehr junges Gebiet ist und dass Pluto wahrscheinlich eine gewisse geologische Aktivität aufweist. Die Tombaugh-Region ist von weniger glatten Regionen umgeben, die einige Gebirgsketten enthalten. Diese Berge bestehen aus Wassereis, das wahrscheinlich im umgebenden Stickstoffeis schwimmt. Höhere nördliche Breitengrade sind von dunkleren Ebenen bedeckt. Westlich von Tombaugh Regio befindet sich die dunkelste Region auf Pluto. Ursprünglich wegen ihrer Form „der Wal“ genannt und später in Cthulhu Regio umbenannt, weist diese Region eine abwechslungsreiche Topographie mit Ebenen, Narben, Bergen und Kratern auf. Die dunkle Farbe dieser Region entsteht durch organische Verbindungen, die Tholine genannt werden.

Plutos durchschnittliches Reflexionsvermögen, oder Albedo, ist 0,72 (d.h., Er reflektiert 55 Prozent des auf ihn treffenden Lichts), verglichen mit 0,1 für den Mond und 0,8 für Triton. Diese durchschnittliche Albedo umfasst jedoch einen breiten Bereich von Reflexionsgraden, wobei die Cthulhu Regio einen Reflexionsgrad von 0,1 bis 0,2 und die Tombaugh Regio einen Reflexionsgrad von 0,8 bis 1 aufweist.

Die ersten groben infrarotspektroskopischen Messungen (siehe Spektroskopie), die 1976 durchgeführt wurden, ergaben das Vorhandensein von festem Methan auf der Oberfläche des Pluto. Mit neuen bodengestützten Instrumenten, die Anfang der 1990er Jahre zur Verfügung standen, entdeckten die Beobachter Wassereis, Kohlenmonoxid und molekularen Stickstoff. Obwohl die spektrale Signatur von Stickstoff an sich sehr schwach ist, ist nun klar, dass diese Substanz der dominierende Oberflächenbestandteil sein muss. Das Methan ist sowohl als Flecken aus reinem Methaneis als auch als gefrorene „Lösung“ von Methan im Stickstoffeis vorhanden.

Pluto hat eine Dichte von 1,85 Gramm pro Kubikzentimeter, und Charon hat eine Dichte von 1,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Diese Werte deuten darauf hin, dass beide Körper zu einem erheblichen Teil aus Materialien wie Silikatgestein und organischen Verbindungen bestehen, die dichter sind als Wassereis (das eine Dichte von 1 Gramm pro Kubikzentimeter hat). Die geringere Dichte von Charon könnte darauf zurückzuführen sein, dass er poröser ist oder einen geringeren Anteil an Gestein aufweist. Wie die Eismonde von Jupiter und Saturn hat Pluto wahrscheinlich einen inneren Gesteinskern, der von einem dicken Mantel aus Wassereis umgeben ist. Der gefrorene Stickstoff, das Kohlenmonoxid und das Methan, die auf seiner Oberfläche beobachtet wurden, liegen in Form einer relativ dünnen Schicht vor, ähnlich wie die Wasserschicht auf der Erdoberfläche. Sputnik Planitia ist ein tiefes Becken, das möglicherweise durch einen Einschlag entstanden ist. Es befindet sich auf der Gezeitenachse des Pluto, d. h. auf der Charon gegenüberliegenden Seite des Zwergplaneten. Die Lage von Sputnik Planitia setzt voraus, dass sich unter ihm zusätzliche Masse befindet, und diese zusätzliche Masse könnte von einem unterirdischen Ozean oberhalb des felsigen Kerns und unterhalb des Wassereismantels stammen.