Letztlich verdankt der Pluto seine frühe Entdeckung vor allem einer Tatsache: Er ist hell – viel heller als andere, erst 60 Jahre nach ihm aufgespürte transneptunische Objekte. Unter anderem deshalb glaubten die Astronomen zunächst, der neue Planet habe etwa Erdgröße. Denn wenn sie bei ihren Berechnungen von einer Oberfläche mit einer „normalen Albedo“ ausgingen, konnte die scheinbare Helligkeit von 15 Magnituden nur so erklärt werden. Oder hatte der geheimnisvolle Pluto einen sehr hellen Fleck und war in Wirklichkeit sogar noch größer, wie einige Forscher annahmen?
Eklipsen als Größenmesser
Wie groß – oder eher wie klein – der Außenseiter des Sonnensystems tatsächlich war, kristallisierte sich erst Ende der 1980er Jahre heraus. Zu dieser Zeit, zwischen 1985 und 1990, waren Pluto und sein 1978 entdeckter Mond Charon so ausgerichtet, dass sich beide von der Erde aus gesehen wechselseitig verdeckten. Während Charon langsam über die Oberfläche von Pluto hinweg zog, starrten die Astronomen auf ihre Helligkeitsdaten, die ihnen verrieten, wie stark der Mondschatten das von der Plutooberfläche zurückgeworfene Licht verdeckte.
Aus diesen Daten und den Veränderungen im Laufe der Eklipsensaison ermittelten die Forscher schließlich einen Durchmesser von 2.390 Kilometern für Pluto und von 1.270 Kilometern für Charon. Aktuelle Messungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop haben den Plutodurchmesser inzwischen noch einmal auf 2.280 bis 2.330 Kilometer korrigiert.
Mischung aus vier Eissorten
Das aber erklärt noch nicht, warum der Pluto so extrem hell ist. Eine Antwort auf diese Frage brachte in den 1970er Jahren die Einführung der Spektroskopie in die Teleskoptechnologie. Mit ihr konnten die Astronomen erstmals nur anhand des von einem Himmelskörper ausgehenden oder reflektierten Lichts auf dessen Zusammensetzung schließen. Die charakteristischen Signaturen, die die chemischen Elemente im Spektrum des Lichts hinterließen, gaben wertvolle Hinweise auf die Zusammensetzung der Objekte.
1975 nutzen die Astronomen Dale Cruikshank, David Morrison und Carl Pilcher vom Kitt Peak National Observatory in Arizona diese Technik um einen Teil des Pluto-Infrarotspektrums zu analysieren – und fanden den eindeutigen Fingerabdruck von gefrorenem Methan. Mindestens ein Teil der Pluto-Oberfläche musste demnach aus Eis bestehen. Dies könnte die extreme Helligkeit erklären. Spätere Messungen unter anderem mit Hubble ergaben zusätzlich noch größere Anteile von gefrorenem Stickstoff, sowie geringere von Wasser- und Kohlenmonoxideis.
Dunkle Flecke auf Plutos Weste
Die Hubble-Aufnahmen – so unscharf sie auch waren – enthüllten jedoch noch etwas Anderes: Offensichtlich war die Plutooberfläche nicht einförmig hell, sondern zeigte starke Kontraste, dunkle Flecken auf dem hellen Untergrund. Um genauere Daten über die Verteilung dieser Flecken zu erhalten, griffen die Astronomen erneut auf den Eklipsen-„Trick“ zurück:
Der Mond Charon wanderte zwischen 1985 und 1990 alle 6,4 Tage einmal vor dem Pluto vorbei. Im Laufe dieser fünf Jahre verschob sich seine Bahn von der Erde aus gesehen jedoch allmählich, so dass sein dunkler Schatten nach und nach immer andere Teile der Plutooberfläche verdeckte. Je nachdem, ob er gerade über einem hellen oder dunklen Bereich stand, änderte sich die Gesamthelligkeit des Duos mal mehr und mal weniger. Und genau diese winzigen Unterschiede werteten die Astronomen aus.
Daraus ergibt sich – zumindest für die dem Charon zugewandten Seite – das Bild einer sehr hellen, vermutlich von Stickstoffeis gemischt mit ein wenig Methan bedeckten Südpolregion. Der Äquator ist dagegen sehr dunkel, nach oben hin folgt eine eher mittelgraue Nordhalbkugel. Noch unklar ist allerdings, woraus die dunkeln Flecken bestehen. Organische Verbindungen? Photochemische Nebenprodukte des Methans? Aufschluss darüber soll die New Horizons Sonde bringen, wenn sie in sechs Jahren den Pluto erreicht.
Stand: 20.02.2009
