Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Einführung
mittlerweile Einigkeit darüber, daß Pluto den KBO’s (Kuiper Belt Objects) zuzuordnen ist (zum
Vergleich, das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, der Zwergplanet Ceres,
hat einen Durchmesser von 980 km und ist damit nur wenig kleiner als Charon (1172 km)). Besonders
seit man im Bereich außerhalb der Neptun-Bahn eine größere Anzahl von KBO’s aufgefunden hat, ist
es folgerichtig, Pluto als „King of the KBO’s“ in diese Gruppe mit einzuordnen. Das es in diesem
Raumbereich Planetoiden gibt, deren Durchmesser eine ähnliche Größenordnung erreichen wie Pluto,
hat die Entdeckung von 20000 Varuna (Durchmesser rund 900 km), von Ixion (Durchmesser ca. 1200
km) von Quaoar (Durchmesser ca.1300 km), von Sedna (Durchmesser ca. 1600 km) und natürlich von
(136199) Eris (Durchmesser ca. 2400 km) gezeigt.
Besonders die Riesenplaneten besitzen z.T. sehr ausgedehnte Satelliten- und Ringsysteme, die der
Forschung in den letzten Jahrzehnten durch eine Anzahl spektakulärer Missionen unbemannter Sonden
zugänglich wurden (Galileo, Cassini-Huygens, Mars Observer, Mars Expreß, Mars Reconnaissance
Orbiter).
Es ist nicht nur historisch interessant, daß die Abstände der großen Planeten von der Sonne einem
einfachen Gesetz gehorchen. Dieses Gesetz wurde 1766 von JOHANN DANIEL TITIUS (1729-1796)
empirisch gefunden und ist heute als „Titius-Bode’sche Reihe“ bekannt. Ist r der mittlere Abstand des
Planeten mit dem Index „n“ von der Sonne, dann gilt (wenn r in AE gemessen wird):
n
r = 0. 4 + 0.
3⋅
2 n = { ∞,
0,
1,
2...}
(Man beachte, Merkur entspricht n= ∞ , Venus n=0, Erde n=1 usw.).
3
[1.1]
Diese Beziehung stimmt mit der Wirklichkeit nur dann annähernd überein, wenn man nach Mars (n=2)
sofort n=4 (Jupiter) folgen läßt. Da die Beziehung auch für den 1781 von WILHELM HERSCHEL (1738-
1822) entdeckten Planeten Uranus gilt, hatte man die Hoffnung, daß es auch zwischen der Mars- und
Jupiterbahn noch einen Planeten geben muß. Eine Vermutung, die in der Neujahrnacht 1800 / 1801 mit
der Entdeckung der Ceres durch GUISEPPE PIAZZI (1746-1826) in Palermo bestätigt wurde.
Die Titius-Bode’sche Reihe ist eine rein empirische mathematische Beziehung, für die es keine
physikalische Begründung gibt. Wenn man bedenkt, daß ihre „Vorhersagegenauigkeit“ bei den
äußeren Planeten rasch schwindet (n=7, Neptun: Abweichung > 28%, n=8, Zwergplanet Pluto:
Abweichung > 90%), ist ihre Bedeutung eher mit einer Polynomapproximation einer halbwegs
komplexen Funktion vergleichbar. Trotzdem hat sie als heuristisches Werkzeug bei der Vorhersage der
Planetoiden in der Mars-Jupiter-Lücke eine gewisse historische Bedeutung erlangt.
Heute weiß man, daß der Zwergplanet Ceres nur ein besonders großer Vertreter einer damals neuen
Gruppe von Himmelskörpern ist, von denen in der Mars-Jupiter-Lücke mittlerweile einige 10000
bekannt und benannt sind. Diese Himmelskörper werden als Planetoiden bezeichnet und bilden den
inneren Planetoidengürtel des Sonnensystems. Ein weiterer Planetoidengürtel befindet sich außerhalb
der Neptunbahn. Es ist der bereits erwähnte Kuiper-Gürtel mit Pluto / Charon als größten Vertreter. Er
enthält wahrscheinlich bei weitem mehr Objekte als der innere Planetoidengürtel (einige 100
Millionen, bis jetzt rund 800 bekannt), die aber aufgrund der großen Entfernung und ihrer geringen
Größe nur schwer zu beobachten sind. Einige von ihnen (> 50, Stand 2006) bewegen sich auf
ähnlichen Bahnen wie Pluto, weswegen sie neuerdings „Plutinos“ genannt werden.