Methan Treibhausgas heizt Pluto-Atmosphäre auf

Meteorologen auf der Erde würden von einer Inversionswetterlage sprechen: Am Boden ist es kalt, darüber liegende Luftschichten sind deutlich wärmer. Genau dieses Phänomen haben Astronomen nun auf dem Pluto beobachtet. Schuld daran ist das Treibhausgas Methan.


Garching - Auf dem Zwergplaneten ist es frostig: Minus 220 Grad herrschen auf der Oberfläche des Pluto. Doch in der dünnen Atmosphäre steigen die Temperaturen merklich an. Das haben französische und deutsche Astronomen um Hans-Ulrich Käufl von der Europäischen Südsternwarte (Eso) in Garching herausgefunden. In den tieferen Atmosphärenschichten, so die Wissenschaftler, liegen die Temperaturen um 40 Grad höher als auf dem Boden.

Sonde "New Horizons" (grafische Darstellung): Inversionswetter auf dem Zwergplaneten
DPA

Sonde "New Horizons" (grafische Darstellung): Inversionswetter auf dem Zwergplaneten

Verantwortlich für den Effekt sind geringe Mengen des Treibhausgases Methan. Sie absorbieren das Sonnenlicht und erwärmen die Atmosphäre. Pro Höhenkilometer nimmt die Temperatur um 3 bis 15 Grad Celsius zu. Die unteren Atmosphärenschichten sind damit 40 Grad wärmer als die Oberfläche des Planeten. Dies setzt sich bis in die oberen Atmosphärenschichten mit Temperaturen von minus 170 Grad Celsius fort, was schon frühere Messungen gezeigt hatten.

Der Luftdruck der Pluto-Atmosphäre beträgt nur rund ein Hunderttausendstel des Drucks auf der Erdoberfläche. Stickstoff ist der Hauptbestandteil. Methan macht nur ein halbes Prozent der Gasatmosphäre aus. Die Forscher vermuten, dass das Methan in Brockenform auf der Plutooberfläche liegt und durch Sublimation direkt in die Gasphase übergeht. Dadurch erhält die Oberfläche eine zusätzliche Kühlung vergleichbar dem Kühleffekt des Schwitzens bei einem Sportler.

Die Forscher hatten den Pluto mit dem Very Large Teleskop der Eso in Chile beobachtet. Eines der vier Acht-Meter-Teleskope leitete das Licht auf ein spezielles Infrarot-Messgerät. "Damit können wir die Methanabsorption des Sonnenlichts messen, das von der Pluto-Oberfläche in die Atmosphäre reflektiert wird", sagt Hans-Ulrich Käufl.

Aus der Absorption dieses Lichts konnten die Wissenschaftler die Menge des Methans und den Temperaturverlauf in der Atmosphäre bestimmen. Noch bessere Erkenntnisse zur Beschaffenheit der Plutoatmosphäre und -oberfläche soll die Raumsonde "New Horizons" liefern, die den Zwergplaneten im Jahr 2015 erreichen soll.

chs/ddp



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