Die Glorreichen 10 – die extremsten Orte im Sonnensystem (1)

Gemessen an den anderen Körpern im Sonnensystem ist unsere Erde richtig langweilig. In nahezu allen Bereich werden wir geschlagen – es gibt woanders tiefere Gräben, höhere Gebirge, größere Vulkane, krassere Gegensätze in der Oberfläche. Hier ein rein subjektives Ranking der extremsten und faszinierendsten Orte des Sonnensystems. Mit einer Ausnahme – dem Mars – bespreche ich den ganzen Himmelskörper aus dem einfachen Grund, weil wir wirklich gute hochauflösende Aufnahmen nur vom Mars hbwn. Da es wieder mal etwas länger geworden ist gibt es morgen Platz 5 bis 1.

Platz  10: Die Venus

Die Venus landet hier weil die Atmosphäre so extrem ist. Am Boden beträgt die Temperatur rund 480 Grad Celsius und der Druck rund 90 Bar, also so viel wie bei uns in 900 m Meerestiefe. Die Wolken, die die Sicht auf die Oberfläche verdecken reichen von 50 bis in 70 km Höhe, in diesem Bereich herrschen auch Temperaturen und Drücke wie bei uns am Erdboden. Die Temperatur ist auch überall auf der Venus die gleiche. Egal ob Pol oder Äquator, Tag- oder Nachtseite. Da die Venus in 243 Tagen rotiert würde ohne Atmosphäre die Nachtseite stark abkühlen – bei unserem Erdmond der in 28 Tagen rotiert z.B. auf -120 Grad Celsius, aber die dichte Atmosphäre (sie hat am Boden eine Dichte von 62,5 g/l, in etwa so viel wie aufgeschäumtes Styrophor) verteilt die Wärme effektiv um denn sie rotiert in 3,5 Tagen um den Planeten.

Wie die Venus zu dieser Atmosphäre fast nur aus Kohlendioxid kam, ist bis heute nicht vollständig geklärt. Eine favorisierte Hypothese geht davon aus, das die Venus einmal wie die Erde viel Wasser besaß. Sie gleicht der Erde ja auch in Masse, Dichte und Größe. Durch die größere Sonnenähre verdampfte dieses und führte zu einem sich selbst aufschaukelnden Treibhauseffekt, das heißt durch die höhere Temperatur verdampfte immer mehr Wasser und das erhöhte die Temperatur weiter. Schließlich muss die Atmosphäre so heiß geworden sein, dass die Oberflächengesteine mit dem Wasserdampf reagierten – Carbonate wurden zu Oxiden, Kohlendioxid wurde freigesetzt und der Sauerstoff im Wasser chemisch gebunden. Der Wasserstoff ging verloren und das Kohlendioxid blieb.

Geologisch ist die Venus nicht ganz so extrem wie andere Planeten, so ist das Relief viel flacher als bei der Erde, es gibt nur ein großes Gebirgsmassiv, die Maxwell Montes. Auf Radarbildern erscheinen diese sehr hell, was bedeutet das die Oberfläche viele Radarstrahlen reflektiert. Es gibt kaum Krater. Die Radaraufnahmen der Raumsonden zeigten als häufigste Strukturen parkettmusterartig gebrochenen Platten von 20 km Breite, Terrasae genannt. Sie haben wahrscheinlich tektonischen Ursprung. Sie bedecken einen Großteil der Hochländer, ragen aber auch als einzelne Inseln aus der größten Ebene, Alpha Regio, heraus. Die Niederungen werden zu Hunderten von Coronae bedeckt, ringförmigen Strukturen, die als Einbrüche erloschener Vulkane gedeutet werden.

Platz  9: Europa

Noch glatter als die Venus ist der Jupitermond Europa. Seine ganze Oberfläche ist von einem Eispanzer bedeckt. Darunter befindet sich wahrscheinlich ein Ozean, der durch die Gezeitenkräfte flüssig gehalten wird. Krater gibt es fast keine, denn die Oberfläche ist dauernd in Bewegung. Der Mond wird von zahlreichen Brüchen und Gräben durchzogen, weil die Gezeitenkräfte natürlich auch an der Oberfläche zerren und sie so in Bewegung ist. Die tieferliegende Ursache sind Strömungen heißen Wassers unter der Oberfläche welche die Eisplatten mitziehen. Zwischen diesen Gräben ist die Essoberfläche allerdings ziemlich glatt. Jemand der auf einer solchen Platte sich befindet, wurde, soweit er nur schaut nur eine Eiswüste ohne Erhebungen sehen.

Platz  8: Die Saturnringe

Die Saturringe waren schon etwas besonderes, bevor sie mit Raumsonden genauer untersucht wurden, denn lange Zeit war der Saturn der einzige Planet mit Ringen. Seitdem hat man auch Ringe bei den anderen Gasriesen entdeckt, doch sie sind viel dünner als die Saturnringe.

Voyager entdeckte, dass es nicht nur vier große Ringsysteme gibt, sondern sie Ringe aus Tausenden von Einzelringen bestehen. Entdeckt wurden auch Schäferhundmonde, Monde die am Rande des A-Rings und auf beiden Seiten des F-Rings den Planeten umkreisen und die scharfe Kante verursachen. Ebenso wurden helle und dunkle Zonen auf den Ringen beobachtet. Die als „Speichen“ bezeichneten Strukturen rotieren mit dem Planeten. Es handelt sich um Staub der durch elektrische Aufladung sich von der Ringebene abhebt und durch seine elektrische Ladung mit dem Magnetfeld des Planeten rotiert.

Cassini konnte noch weitere Phänomene entdecken, so stören die kleinen Monde durch ihre Gravitation die Ringe und verursachen Wellen in den Ringen, es gibt auch, obwohl die Ringe selbst sehr flach sind, Erhebungen wie Gebirge die sich über die Ringebene erheben. Die große Zahl an Ringen liegt wohl an zahlreichen Mini-Monden, die sich zwischen ihnen befinden und Material das sich ihnen nähert, ablenkt. Einen 300 m großen dieser „Moonlets“ konnte Cassini noch abbilden, die meisten dürften aber nur einige Hundert Meter groß sein und damit zu klein für die Kamera von Cassini.

Könnte man in einer fernen Zukunft mit einem Raumschiff in oder knapp über die Ringebene sich bewegen, der Ausblick wäre wohl spektakulär.

Platz  7: Iapetus

Saturn hat eine Rehe von seltsamen Monden. Da wäre Mimas mit einem Einschlagstarter von einem Drittel der Mondgröße, der auch tief ist und dem Mond das Aussehen des Todessterns aus Star Wars gibt. Enceladus ist wie Europa verhältnismäßig glatt, und hat einen aktiven Kryovulkanismus. Noch größer als bei Mimas ist der größte Einschlagskrater auf Tethys, er macht 40 % des Monddurchmessers aus, ist aber da er aufgefüllt wurde, ist er weniger auffällig. Dione hat ein ausgedehntes helles Grabensystem und über Rhea zieht sich eine schnurgerade Linie. Hyperion hat eine pockenarbige Struktur mit schroffen Klippen und Titan erscheint mit Seen, Flüssen, Dünenfeldern sogar erdähnlich. Der auffälligste Mond ist aber Iapetus, wegen seiner zwei unterschiedlichen Hälften auch „Ying-Yang-Mond genannt“. Das er etwas Besonderes ist bemerkte schon Cassini im 17.ten Jahrhundert der ihn entdeckte – er war unterschiedlich hell, je nachdem ob er sich links oder rechts des Saturns befand. Voyager lieferte dann den ersten Beweis, eine Hälfte des Mondes ist pechschwarz, die andere strahlend weiß, 12-mal heller als die dunkle Seite. Cassini flog einmal so nahe an Iapetus vorbei, dass beeindruckende Aufnahmen gelangen. Am Äquator verläuft eine Gebirgskette, 1.300 km lang, 20 km breit und bis zu 13 km hoch, das fällt dann sogar im Profil von Iapetus auf. Das Gebirge muss in einer fernen Zukunft ein Paradies für Bergsteiger sein.

Die dunkle Farbe kommt nach der gängigsten Hypothyreose von dem äußeren Saturnmond Phobe, vielleicht auch anderen Saturnmonden, die man in den letzten Jahren weit außen im Saturnsystem entdeckt hat. Dieser Mond ist sehr dunkel, fast schwarz. Mikrometeoriten schlagen Teilchen aus Phoebe heraus, die werden in das innere Saturnsystem getrieben und das meiste Material sammelt Iapetus auf. Zu der Theorie passt, dass das Material auch Krater zudeckt, also relativ jung sein muss und es sich nur auf der Seite des Mondes befindet die in Bewegungsrichtung orientiert ist.

Platz 6: Der Neptunmond Triton

Eine Einsicht die Raumsonden brachten ist das je weiter man im Sonnensystem nach außen kommt um so skuriller werden die Objekte und sie sind sogar, obwohl Sonnenenergie kaum noch zur Verfügung steht wieder geologisch aktiv.

Die Oberfläche hat kaum Krater, der größte ist nur 27 km groß. Dafür weist ein größerer Abschnitt der Oberfläche dieselbe Struktur wie Cantaloup-Melonen auf. Die Oberfläche ist hier hellblau, während sie sonst gelbliche Töne aufweist. In diesem Bereich gibt es außer der granulären Struktur von 30-40 km Durchmesser pro „Pore“ keine anderen Oberflächenformen. Krater wurden zugedeckt. Es gilt als das älteste Terrain auf Triton.

Es gibt zahlreiche Punkte, von denen dunkle aber auch helle Fahnen ausgehen. Wie die Auswertung von Aufnahmen zeigte, sind dies Geysire, die Stickstoff und Methan bis in 8 km Höhe ausstoßen. Sie sind wahrscheinlich für die Ablagerungen hinter den Geysiren verantwortlich. Weiße Ablagerungen bestehen aus Stickstoffgas, das Methan bildet durch UV-Strahlung die dunklen Fahnen. Durch die Geysire hat Triton eine dünne Atmosphäre mit einem Bodendruck von 1,4 Pascal. Der Stickstoff lagert sich auch auf der Oberfläche ab und hat so alle Kraterspuren bedeckt. Alle Geysire befinden sich bei 50 bis 57 Grad Süd, nahe des Punktes, wo die Oberfläche am stärksten erhitzt wird. Bei Triton entdeckte man zuerst aktiven Kryovulkanismus, denn man inzwischen auch für die Oberflächenstrukturen von Enceladus, Titan und Pluto verantwortlich macht. Für eine aktive Geologie spricht auch ein System von Verwerfungen. Die wenigen Krater wurden mit Eislava aufgefüllt. Bedingt durch die Neigung der Umlaufbahn zum Äquator gibt es auf Triton extreme Jahreszeiten. Als Voyager vorbeiflog, lag der Nordpol seit 30 Jahren im Schatten und der Südpol seit 30 Jahren in der Sonne. Trotzdem hat der Südpol eine dünne Eiskappe, wahrscheinlich aus gefrorenem Stickstoff.

Platz  5: Der Zwergplanet Pluto

Pluto war mal ein Planet, wurde aber während die Raumsonde New Horizons zu ihm unterwegs war zu einem Zwergplaneten degradiert. Heute weiß man, er ist nur das größte Kuipergürtelobjekt in dieser Region, weiter draußen gibt es ähnlich große KBO, Eris könnte noch größer als Pluto sein. Plutos Oberfläche entpuppte sich, als geologisch jung. Es gab nur wenige Krater. Insgesamt 1070 wurden gezählt. Etwa die Hälfte der erfassten Oberfläche nimmt eine große Ebene ein, Tombaugh Regio genannt. Ein Teil der Tombaugh Regio, Sputnik Planum genannt, zeigt Eisflüsse, wie von Gletschern, und ist nahezu frei von Kratern und weniger als 100 Millionen Jahre alt. Andere Regionen sind stärker verkratert, ein kleines Gebiet auch stark. Dieses ist etwa 4 Milliarden Jahre alt. Man nimmt an, dass Pluto heute noch geologisch aktiv ist und Kryovulkanismus vorherrscht. Ausgestoßene Gase fallen beim Abkühlen als Eis auf die Oberfläche und konnten in den Spektren nachgewiesen werden.

Im Gegenlicht konnte eine ausgedehnte Dunstschicht um den Zwergplaneten nachgewiesen werden. Sie reicht in bis zu 130 km Höhe. Aufgrund der Temperaturen von 33 bis 55 K (-218 bis -240°C) kristallisieren Gase bald aus, sodass sie nur temporär vorhanden ist. Als New Horizons vorbeiflog, hatte die Ausdehnung der Atmosphäre schon von 3.000 auf 1.600 km abgenommen und der Atmosphärendruck war von 1,5 auf 0,22 Pascal gefallen. Dies entspricht dem Druck der Atmosphäre auf Triton. Beide Himmelskörper sind ungefähr gleich groß und auch Triton war wohl ein KBO der von Neptun eingefangen wurde.

Noch interessanter ist das Plutos Mond Charon, der nur 18.000 km von der Oberfläche entfernt seine Kreise zieht völlig anders als Pluto aussieht: Charons Oberfläche besteht anders als die von Pluto aus Wassereis. Bei Pluto dominieren Methan und Ammoniakablagerungen, die über Milliarden Jahre ausgestoßen wurden. Die Oberfläche ist mit einer Albedo von 0,37 deutlich dunkler und farbloser als die von Pluto mit einer Albedo von 0,60. Lediglich am Nordpol ist bei einem Becken der Mond rot gefärbt. Es fehlen weitestgehend Krater, dafür gibt es ein ausgedehntes Canyonsystem. Dieses durchschneidet auch eine Hochebene. Man nimmt Kryovulkanismus und Geysire als treibende geologische Kraft an. So findet man auch die von anderen Monden bekannten Rillen an denen Gase austreten können.