Eris

Eris ist der massereichste bekannte Zwergplanet und das Objekt, das Plutos 76-jährige Amtszeit als neunter Planet beendete. Sie umkreist die Sonne weit jenseits von Neptun in einer Region namens Streuscheibe und vereint etwa 27% mehr Masse als Pluto auf einem Körper von 2,326 km Durchmesser – geringfügig schmaler als Pluto, aber merklich schwerer und dicht genug (etwa 2.4 g/cm³), um unter ihrer eisigen Schale größtenteils aus Gestein zu bestehen. Als sie erstmals erblickt wurde, erkannten Astronomen, dass sie entweder einen zehnten Planeten gefunden hatten oder einen zwingenden Grund, Pluto nicht mehr so zu nennen. Die wissenschaftliche Gemeinschaft wählte den zweiten Weg.

Deshalb trägt diese Welt den Namen der griechischen Göttin der Zwietracht und des Streits: Sie erzwang eine Auseinandersetzung damit, was das Wort „Planet“ eigentlich bedeutet. Heute verankert Eris den äußeren Rand des katalogisierten Sonnensystems, eine gefrorene, spiegelglänzende Kugel, so fern, dass ihre dünne Atmosphäre während des größten Teils ihres 558-jährigen Umlaufs als Schnee gefroren am Boden liegt.

Eine Entdeckung, die die Karte neu zeichnete

Eris wurde auf Aufnahmen gefunden, die am 21. Oktober 2003 mit dem 1,2-Meter-Samuel-Oschin-Schmidt-Teleskop am Palomar-Observatorium gemacht wurden, entging aber damals der automatisierten Suche – das Objekt bewegte sich so langsam über den Himmel, dass die Software es verwarf. Eine Neuanalyse mit angepassten Parametern markierte es am 5. Januar 2005, und das Team von Mike Brown (Caltech), Chad Trujillo (Gemini-Observatorium) und David Rabinowitz (Yale) gab es in jenem Jahr unter dem inoffiziellen Spitznamen „Xena“ bekannt.

Da Eris größer als Pluto zu sein schien und eindeutig dieselbe Art von Körper war, machte ihr Auftauchen die bestehende Definition von „Planet“ unhaltbar. Im August 2006 zog die Internationale Astronomische Union eine neue Grenze, schuf die Kategorie „Zwergplanet“ und verschob sowohl Pluto als auch Eris in diese. Im folgenden Monat erhielt das Objekt seinen dauerhaften Namen, Eris – eine passende Bezeichnung für die Welt, die so viel Unordnung gesät hatte.

Draußen in der Streuscheibe

Eris folgt nicht den nahezu kreisförmigen, nahezu flachen Bahnen der großen Planeten. Ihre Umlaufbahn ist steil geneigt – um etwa 44° gegen die Ebene des Sonnensystems geneigt – und stark gestreckt, und trägt sie von rund 38 AU an ihrem nächsten bis zu fast 97 AU an ihrem fernsten Punkt von der Sonne. Das platziert sie in der Streuscheibe, einer Population eisiger Körper, von denen man annimmt, dass sie früh in der Geschichte des Sonnensystems durch gravitative Begegnungen mit Neptun auf geneigte, exzentrische Bahnen hinausgeschleudert wurden.

Ein vollständiger Umlauf dauert etwa 558 Erdjahre. Eris befindet sich derzeit nahe dem fernen Ende dieser Schleife, nahe 96 AU draußen – unter den entferntesten katalogisierten Objekten im Sonnensystem, weit jenseits von Plutos mittlerer Entfernung von etwa 40 AU. Sie wird ihr nächstes Perihel erst Mitte des 23. Jahrhunderts erreichen.

Der hellste Frost im Sonnensystem

Eris ist außerordentlich reflektierend. Ihre geometrische Albedo liegt bei rund 0.96, was bedeutet, dass ihre Oberfläche etwa 96% des auftreffenden Sonnenlichts zurückwirft – womit sie die zweitglänzendste bekannte Oberfläche im Sonnensystem ist, nur übertroffen vom Saturnmond Enceladus, und weit heller als Pluto. Der Grund ist eine frische Eisschicht, hauptsächlich aus gefrorenem Stickstoff, durchsetzt mit Methan.

Diese Schicht hängt mit Eris' gewaltiger Entfernung zusammen. Wenn der Zwergplanet sich der Sonne nähert, kann eine dünne Atmosphäre aus Stickstoff und Methan von der Oberfläche sublimieren; wenn sie sich zurück zum Aphel zurückzieht und die Temperaturen auf zwischen etwa −243 °C und −217 °C fallen, friert diese Atmosphäre aus und legt sich als helle, makellose Schneeschicht nieder. Der Zyklus erneuert Eris' Oberfläche wiederholt, weshalb sie so einheitlich und sauber wirkt.

Dysnomia und ein präzises Gewicht

Eris hat einen bekannten Mond, Dysnomia, entdeckt 2005 und benannt nach der Tochter der Eris, dem Geist der Gesetzlosigkeit. Mit rund 600 km Durchmesser umkreist er Eris alle 15.8 Tage in einer Entfernung von etwa 37,000 km. Das Paar scheint gegenseitig gebunden rotierend zu sein und zeigt sich beim Umlauf stets dieselben Seiten.

Dysnomia ist mehr als eine Kuriosität – er ist eine kosmische Waage. Durch die Verfolgung der Mondumlaufbahn nutzten Astronomen die Keplerschen Gesetze, um das Eris-System direkt zu wiegen, und kamen auf eine Masse von etwa 1.66 × 10²² kg für Eris selbst. Diese Messung war es, die bestätigte, dass Eris Pluto um rund ein Viertel übertrifft, und damit die Frage klärte, welche Welt die schwerere ist, selbst nachdem Bedeckungsdaten gezeigt hatten, dass Pluto geringfügig breiter ist.

Wie groß, genau

Eris' Größe genau zu bestimmen erforderte eine seltene Ausrichtung. Im November 2010 zog der Zwergplanet vor einem schwachen Hintergrundstern vorbei – eine Sternbedeckung –, und die präzise Zeitmessung des Verschwindens und Wiedererscheinens des Sterns von mehreren Standorten aus ergab einen Durchmesser von etwa 2,326 km, mit einem Radius nahe 1,163 km. Dieses Ergebnis war eine leichte Überraschung: Es machte Eris geringfügig schmaler als Pluto statt breiter, und stürzte damit die frühe Annahme um, die überhaupt erst dazu beigetragen hatte, Pluto zu stürzen.

Kombiniert mit der Masse aus Dysnomia ergibt die Bedeckungsgröße für Eris eine Dichte von etwa 2.4 g/cm³ – höher als bei Pluto –, was auf einen beträchtlichen felsigen Kern hindeutet, umhüllt von einem Eismantel. In dieser Hinsicht sind Eris und Pluto enge Cousins: ähnlich in ihrer Größenordnung, beide reich an Gestein und flüchtigen Eisen, beide geformt von der tiefen Kälte des äußeren Sonnensystems.

Eris beobachten

Eris ist ein Ziel für geduldige, gut ausgerüstete Amateure statt ein Objekt für bloßes Auge oder gelegentliche Teleskopbeobachtung. Bei etwa Größenklasse 18.7 ist sie rund 100-mal zu schwach, um sie mit bloßem Auge zu erspähen, und erfordert ein großes Amateurteleskop, gepaart mit einer empfindlichen CCD- oder CMOS-Kamera, sowie dunklen Himmel und präzise Karten, um sie als einzelnen schwachen Punkt zu erfassen, der sich von Nacht zu Nacht fast unmerklich vor den Sternen verschiebt.

Keine Raumsonde hat Eris je besucht, und keine ist geplant; alles, was wir wissen, stammt von erd- und weltraumgestützten Teleskopen, der Bedeckung von 2010 und der sorgfältigen Buchführung über Dysnomias Umlaufbahn. Für die meisten Beobachter lässt sich Eris am besten nicht durchs Okular, sondern über die Daten erkunden – eine Erinnerung daran, wie viel vom Sonnensystem am schwachen, gefrorenen Rand dessen liegt, was wir erreichen können.