Hubble- und James-Webb-Teleskope entdecken kleine eisige Körper jenseits von Neptun

Image: Illustrative image · ESA/Webb, NASA & CSA, Tazaki et al. · CC BY 4.0 · Source

Astronomen kombinierten optische Beobachtungen des Hubble- mit Infrarotdaten des James-Webb-Teleskops, um 27 winzige transneptunische Objekte, darunter einige von nur 5 km Durchmesser, zu untersuchen und eine unerwartete Einheitlichkeit in Farbe und Zusammensetzung zu enthüllen.

Astronomen haben Beobachtungen von zwei der leistungsstärksten Weltraumteleskope, Hubble und James Webb, kombiniert, um einige der kleinsten und lichtschwächsten bekannten Körper im Sonnensystem jenseits der Neptun-Bahn zu identifizieren und zu untersuchen. Die beiden Teleskope ergänzen sich: Hubble beobachtet im sichtbaren Licht, James Webb arbeitet im Infrarotspektrum. Gemeinsam untersuchten sie 27 transneptunische Objekte (TNOs), Überreste aus der frühen Zeit der Entstehung des Sonnensystems.

Unter ihnen misst der kleinste Körper etwa 5 Kilometer im Durchmesser. Einige Objekte sind so schwach, dass ihre Helligkeit mit dem Leuchten von Glühwürmchen auf der Mondoberfläche verglichen wurde, wenn man von der Erde aus schaut. Diese Studie ermöglichte Astronomen, eine Population eisiger Körper zu erforschen, die zuvor für detaillierte Beobachtungen unerreichbar war.

Ein überraschendes zentrales Ergebnis war, dass selbst die kleinsten eisigen Körper sehr ähnliche Farben wie deutlich größere TNOs aufweisen. Wissenschaftler hatten erwartet, dass häufige Kollisionen und Fragmentierungen über Milliarden von Jahren die Oberflächen ausreichend verändert hätten, um erkennbare Farbunterschiede zu bewirken. Die Beobachtungen deuten jedoch darauf hin, dass diese kleinen Objekte die ursprünglichen Materialeigenschaften, aus denen sie entstanden sind, bewahrt haben.

Außerdem fanden beide Beobachtungsteams weniger kleine TNOs als manche theoretischen Modelle vorhergesagt hatten. Die Größendistrubution war zwischen zwei Gruppen von Objekten mit unterschiedlichen orbitale Eigenschaften ähnlich: „kalte“ TNOs mit relativ kreisförmigen, weniger geneigten Bahnen und „heiße“ TNOs mit länglicheren und stärker geneigten Bahnen.

Diese Ähnlichkeit legt nahe, dass der Prozess, der Planetesimale bildete – die Bausteine von Planeten – unter verschiedenen frühen Bedingungen im Sonnensystem vergleichbare Ergebnisse erzeugte. Auffällig ist, dass die „heißen“ Objekte, die im Laufe der Zeit eine erhebliche Bahn-Evolution durchlaufen haben, dennoch kompositionelle Hinweise auf ihre ursprünglichen Entstehungsorte bewahren. Dies deutet darauf hin, dass spätere Kollisionen und Bahnumstellungen die bei der Entstehung eingeprägten chemischen Signaturen nicht vollständig ausgelöscht haben.

Durch die Ermöglichung der Untersuchung großer und sehr kleiner transneptunischer Körper bieten diese Beobachtungen Astronomen eine seltene Gelegenheit, das frühe Sonnensystem besser zu verstehen – sowohl hinsichtlich seines Aufbaus als auch seiner Entwicklungsgeschichte. Sie beleuchten die Bedingungen während der Planetenbildung und die Erhaltung ursprünglichen Materials in fernen eisigen Welten.