Wenig kleine Objekte im Kuipergürtel

Im Kuipergürtel jenseits der Neptunbahn gibt es deutlich weniger kleine Himmelskörper als bislang vermutet. Das zeigt die Analyse von Einschlagkratern auf Pluto und einem seiner Monde, die Wissenschaftler nun im Fachjournal „Science“ vorstellen. Unterhalb einer Größe von 13 Kilometern nehme die Zahl der Krater stark ab – und das deute auf eine geringe Anzahl von Objekten im Kuipergürtel hin, die kleiner als zwei Kilometer sind. Die Himmelskörper in dieser Region des Sonnensystems seien demnach nur wenig miteinander kollidiert und seit ihrer Entstehung nahezu unverändert geblieben.

Inzwischen kennen Astronomen mehr als tausend Objekte im Kuipergürtel. Doch sie erwarten deutlich mehr. „Objekte, die kleiner als hundert Kilometer sind, lassen sich von der Erde aus mit Teleskopen kaum beobachten. Nur wenige konnten bislang zweifelsfrei identifiziert werden“, erklären Kelsi Singer vom Southwest Research Institute in Boulder in den USA und ihre Kollegen. Und so bleibt den Astronomen nur, die Anzahl von kleineren Objekten anhand von plausiblen Szenarien abzuschätzen. Eine These ist, dass durch Kollisionen von Himmelskörpern einerseits immer wieder kleinere Bruchstücke entstehen. Andererseits verschmelzen kleinere Objekte immer wieder zu größeren Körpern, sodass sich schließlich ein Gleichgewicht einstellt. Mithilfe dieses Szenarios lässt sich unter anderem die Größenverteilung von Objekten im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter sehr gut voraussagen. Dies gilt jedoch nicht für den Kuipergürtel, wie die Analyse von Singer und ihrem Team jetzt zeigt.

Seit der Entstehung des Sonnensystems stürzten immer wieder Objekte des Kuipergürtels auf Pluto und seinen Mond Charon herab und hinterließen dort Einschlagkrater. Zwar verändern sich die Oberflächen durch geologische Prozesse und durch Erosion. Doch die Forscher identifizierten Regionen auf Pluto und Charon, die über vier Milliarden Jahre alt sind und so ein Archiv der Einschläge über die gesamte Geschichte des Sonnensystems darstellen. Anhand von hochaufgelösten Bildern, die im Juli 2015 von der Raumsonde New Horizons aufgenommen worden waren, ermittelten die Wissenschaftler die Größenverteilung der Krater – und schlossen daraus auf die Größenverteilung der Objekte im Kuipergürtel. Das Ergebnis legt nahe, dass es im Kuipergürtel deutlich weniger kleine Objekte gibt als bislang angenommen. Kollisionen und Verschmelzungen dürften die Himmelskörper in dieser Region demnach weniger verändern als etwa die Asteroiden im inneren Sonnensystem.