Plutomond Charon

Charon, auch als (134340) Pluto I bezeichnet, ist der mit Abstand größte Mond des (Klein)Planeten Pluto.


Plutomond Charon im Vordergrund, dahinter Pluto und die Sonne, rechts oben die beiden kleinen Trabanten Nix und Hydra. Pluto ist hier mit einem Ring aus Eispartikeln dargestellt, s. Erläuterungen dazu auf der Hauptseite. (Montage unter Verwendung einer Aufnahme der Saturnringe durch das NASA-Hubble-Space-Telescope und Artwork NASA)

Entdeckung

Entdeckt wurde der Mond am 22. Juni 1978 von dem Astronomen James W. Christy bei der Auswertung von fotografischen Platten, die Monate zuvor angefertigt worden waren. Christy stellte fest, dass Pluto auf den Fotografien periodisch eine leichte Ausbeulung aufwies. Dieses Phänomen, das auf einen Mond des Pluto hinwies, konnte später noch auf fotografischen Platten nachgewiesen werden, die bereits am 29. April 1965 belichtet worden waren. Der Himmelskörper erhielt zunächst die vorläufige Bezeichnung S/1978 P 1. Christy schlug den Namen Charon, nach dem Fährmann aus der griechischen Mythologie, vor. 1985 wurde dieser Name von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) angenommen. Charons Entdeckung erlaubte es, Plutos Masse und Größe genauer zu bestimmen.


Blick von der Oberfläche des Pluto auf Charon. Die doppelt gebundene Rotation der Himmelskörper bewirkt, dass sich beide immer dieselbe Seite zuwenden. Da der Abstand zwischen beiden mit weniger als 20.000 km vergleichsweise sehr gering ist, erscheint der Mond überaus gross am auch tagsüber fast nachtschwarzen Himmel des eisigen, von einer dünnen Atmosphäre umwehten Planetoiden. (Artwork NASA/JPL)


Plutosystem im Teleskop

Bahndaten

Charon umkreist den Schwerpunkt des Pluto-Charon-Systems in einer Halbachse von nur 19.600 km in 6 Tagen, 9 Stunden und 18 Minuten auf einer kreisrunden Bahn in Plutos Äquatorebene. Gleich dem Plutoäquator ist Charons Bahnebene mit 122,53° sehr stark gegenüber der Bahnebene des Zwergplaneten geneigt. Wegen des relativ geringen Massenunterschiedes umkreist Pluto ebenfalls diesen Schwerpunkt, der sich etwa 1200 km über seiner Oberfläche befindet. Somit umkreisen Charon und Pluto sich gegenseitig.

Im August 2006 diskutierte die IAU deshalb, ob Charon und Pluto gemeinsam als Doppelplaneten den Status von Planeten der Plutonenklasse erhalten sollen. Beschlossen wurde jedoch, Pluto als Zwergplaneten zu klassifizieren, Charon bleibt ein Mond von Pluto.


Größenvergleich zwischen Charon und Pluto mit den Umrissen Europas. Es wird deutlich, wie klein diese Himmelskörper in Relation zur Erde wirklich sind. (Montage unter Verwendung von Aufnahmen des NASA-Hubble-Space-Telescopes)

Aufbau und physikalische Daten

Charon ist mit einem Durchmesser von 1207 km etwa halb so groß wie Pluto. Aufgrund des relativ geringen Größenunterschiedes werden Pluto und Charon auch als Doppelplanetensystem bezeichnet. Charons Masse beträgt etwa 1/8 der von Pluto, daher liegt ihr gemeinsamer Schwerpunkt – das Baryzentrum – außerhalb des Pluto, und zwar dem Masseverhältnis entsprechend ein Achtel der Entfernung zwischen den beiden einzelnen Massezentren vom Plutozentrum entfernt.

Charon rotiert in 6 Tagen 9 Stunden und 18 Minuten um die eigene Achse; in dem selben Zeitraum und mit dem selben Drehsinn seines Umlaufs um Pluto bzw. um das Baryzentrum. Er weist damit wie der Erdmond eine gebundene Rotation auf und zeigt seinem Hauptkörper immer die gleiche Seite. Im Unterschied zu Erde und Mond wurden die Rotationszeiten von Pluto und Charon durch Gezeitenkräfte beiderseits synchronisiert und wenden beide einander immer die gleiche Seite zu, eine doppelt gebundene Rotation.

Charons mittlere Dichte wurde mit 1,71 g/cm3 bestimmt. Er besteht demnach zu etwas mehr als zur Hälfte aus Gestein und fast zur Hälfte aus Wassereis.


Modell des inneren Aufbaus des Plutotrabanten. Wie weit ein solch kleiner Körper tatsächlich differenziert ist, ist nicht bekannt. Die Oberfläche sollte jedoch den Beobachtungen gemäss ganz aus Eis bestehen. Möglicherweise entsteht mindestens während der Akkretionsphase jedoch genügend Hitze, um leichtere und schwerere Bestandteile, letztere hier als Silikate angenommen, zu trennen. (Modellberechnung und Darstellung: Planetenmodellrechner)

Er besitzt eine sehr helle Oberfläche mit einer Albedo von 0,37; das heißt 37 Prozent des einfallenden Sonnenlichts werden reflektiert. Anders als Plutos Oberfläche, die von gefrorenem Stickstoff bedeckt ist, scheint Charons Oberfläche aus Wassereis zu bestehen. Ihre Temperatur konnte am 1. Juli 2005 bei einer Sternbedeckung durch Charon zu minus 210 Grad Celsius bestimmt werden. Das entspricht dem in dieser Entfernung zu erwartendem Strahlungsgleichgewicht. Der Druck einer eventuellen, äußerst dünnen Atmosphäre kann höchstens 0,11 Millionstel bar betragen. Bei dieser Sternbedeckung erhielt man für Charon auch die Durchmesserwerte 1212 ± 16 km (Gulbis et al.) bzw. 1207,2 ± 2,8 km (Sicardy et al.).

Der relativ hohe Anteil an felsigem Material und das Fehlen einer merklich en Atmosphäre stützen die Vorstellung, nach der dieser verhältnismäßig große Trabant analog der Entstehung des Erdmondes das Produkt der Großkollision eines Vorgängers von Pluto mit einem anderen plutogroßen Körper des Kuipergürtels ist.


Phantastische Impression der Eisplanetoiden Pluto, Charon und deren Trabanten Nix und Hydra. Die Darstellung versucht, die Größenverhältnisse, die Farben und die wenigen bisher bekannten Oberflächenmerkmale der Himmelskörpert so genau wie möglich wiederzugeben. (Montage unter Verwendung von Artworks Xanthine, GNU-License)

Pluto und Charon
Eigenschaften des Orbits
Große Halbachse	19 600 km
Periapsis	19 600 km
Apoapsis	19 600 km
Exzentrizität	0,000
Bahnneigung	0°
Umlaufzeit	6,38725 Tage
Mittlere Bahngeschwindigkeit	0,223 km/s
Physikalische Eigenschaften
Albedo	0,37
Visuelle Helligkeit	mag
Mittlerer Durchmesser	1186 km
Masse	1,62*1021 kg
Oberfläche	4 400 000 km2
Mittlere Dichte	1,71 g/cm3
Siderische Rotation	6,38725 Tage
Achsneigung	0,000°
Fallbeschleunigung an der Oberfläche	0,368 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit	700 m/s
Oberflächentemperatur	63 K
Geschichte
Entdecker	J. W. Christy
Datum der Entdeckung	1978
Anmerkungen	Größter Mond mit doppelt gebundener Rotation

verändert u.a. nach: http://de.wikipedia.org/wiki/Charon_(Mond)

Plutomonde

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