Orcus

Orcus ist ein Zwergplanet des Kuipergürtels und eines der engsten strukturellen Gegenstücke zu Pluto im gesamten Sonnensystem. Mit rund 900 km Durchmesser ist er in dieselbe 2:3-Bahnresonanz mit Neptun eingeschlossen, die auch Pluto einnimmt, und zieht zwei Schleifen um die Sonne für je drei, die Neptun vollendet. Er trägt sogar einen einzelnen übergroßen Mond, Vanth, der an Plutos Begleiter Charon erinnert. Doch bei allem, was er mit dem berühmtesten Zwergplaneten teilt, tut Orcus alles im entgegengesetzten Takt, eine Umkehrung, die ihm einen einprägsamen Spitznamen eingebracht hat.

Entdeckt 2004, gehört Orcus zur modernen Welle transneptunischer Welten, die unser Denken über das äußere Sonnensystem umgeformt hat. Er ist schwach, fern und dauerhaft gefroren, doch seine helle, wassereisige Oberfläche und seine nahezu binäre Beziehung zu Vanth machen ihn zu einem der aufschlussreicheren Mitglieder des Kuipergürtels.

Der Anti-Pluto

Orcus und Pluto teilen im Großen und Ganzen ähnliche Umlaufbahnen: eine vergleichbare große Halbachse von etwa 39.4 AU, eine moderate Exzentrizität (rund 0.23 bei Orcus), eine beträchtliche Neigung (um 20.6 Grad bei Orcus) und dieselbe Plutino-Resonanz, die beide Welten davor bewahrt, je mit Neptun zu kollidieren. Der entscheidende Unterschied liegt im Timing. Die beiden Umlaufbahnen sind so ausgerichtet, dass Orcus seinen fernsten Punkt von der Sonne etwa in dem Moment erreicht, in dem Pluto seinen nächsten erreicht, und umgekehrt. Ihre Bahnen sind im Wesentlichen phasenverschoben, Spiegelbilder, die dieselbe Runde in entgegengesetzten Abschnitten davon durchlaufen.

Diese Symmetrie ist der Grund, warum Astronomen Orcus den Anti-Pluto tauften, und sie leitete die Wahl des Namens. In der etruskischen und römischen Mythologie war Orcus ein Gott der Unterwelt und des Todes, ein Gegenstück zu genau jener Gottheit, nach der Pluto benannt ist. Die Benennung verwandelte einen physikalischen Zufall in einen poetischen: zwei Unterweltgötter, zwei nahezu übereinstimmende Umlaufbahnen, für immer auf entgegengesetzten Seiten derselben Schleife.

Entdeckung und Namensgebung

Orcus wurde am 17. Februar 2004 von Michael Brown, Chad Trujillo und David Rabinowitz mit dem Samuel-Oschin-Teleskop am Palomar-Observatorium in Kalifornien entdeckt, demselben Durchmusterungsteam und Instrument, das hinter mehreren anderen großen transneptunischen Entdeckungen jener Ära steckte. Er trug zunächst die vorläufige Bezeichnung 2004 DW, bevor er seine dauerhafte Kleinplaneten-Nummer, 90482, und seinen mythologischen Namen erhielt. Sobald seine Position bekannt war, spürten Astronomen ihn in archivierten Himmelsdurchmusterungsplatten auf, die bis 1951 zurückreichten, was die Umlaufbahn schärfte.

Mit einem auf rund 910 km geschätzten Durchmesser liegt Orcus in derselben groben Größenklasse wie Ceres, der Zwergplanet des Asteroidengürtels, wenngleich er weit kälter und weit entfernter ist.

Eine helle, eisige Oberfläche

Anders als viele dunkle, gerötete Kuipergürtel-Objekte reflektiert Orcus einen beträchtlichen Teil des auftreffenden Sonnenlichts, mit einer Albedo von rund 23 Prozent. Infrarotspektren zeigen, dass seine Oberfläche reich an Wassereis ist, und entscheidend ist, dass dieses Eis größtenteils kristallin ist statt der ungeordneten amorphen Form, die kosmische Strahlung über Milliarden von Jahren bei diesen Temperaturen erwartungsgemäß erzeugen würde.

Dieses Detail ist bedeutsam. Kristallines Eis, zusammen mit vorläufigen Anzeichen von Ammoniak, deutet darauf hin, dass Orcus möglicherweise nicht vollkommen reglos ist. Beides würde an der Oberfläche mit der Zeit tendenziell zerstört, sodass ihre Anwesenheit nahelegt, dass ein Prozess sie erneuert, am plausibelsten Kryovulkanismus, ein langsames Austreten von eisigem Schlamm aus einem wärmeren Inneren. Die Oberflächentemperaturen liegen hier unter etwa 44 K (rund minus 229 Grad Celsius), kalt genug, um jede solche Aktivität schwach und selten zu halten.

Vanth, der nahezu ebenbürtige Mond

Orcus ist nicht allein. Sein Mond Vanth wurde auf Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops vom 13. November 2005 von Michael Brown und T.-A. Suer entdeckt und 2010 offiziell benannt, nach dem geflügelten etruskischen Geist, der Seelen in die Unterwelt geleitete, passend zum Tod-und-Unterwelt-Thema. Vanth ist relativ zu seinem Mutterkörper groß, mit einem Durchmesser von nahezu 440 km, und umkreist Orcus einmal etwa alle 9.5 bis 9.7 Tage.

Da Vanth einen erheblichen Anteil der Gesamtmasse des Systems trägt, umkreisen die beiden Körper einen Ausgleichspunkt, der weit vom Zentrum Orcus' entfernt liegt, sodass sich das Paar weit eher wie ein binäres System verhält als wie eine einfache Planet-und-Satellit-Anordnung. Genau dieser Zug verstärkt den Pluto-Vergleich: Wie Pluto und Charon versteht man Orcus und Vanth am besten als Partner.

Orcus beobachten und erforschen

Orcus ist ohne ein ernstzunehmendes Teleskop weit zu schwach, um ihn zu sehen; bei etwa Größenklasse 19 ist er ein Ziel für große Observatorien und engagierte Astrofotografen, nicht für Hobby-Himmelsbeobachtung. Vieles von dem, was wir wissen, stammt stattdessen von Sternbedeckungen, jenen Momenten, in denen Orcus oder Vanth kurzzeitig vor einem Hintergrundstern vorbeiziehen und dessen Licht blockieren. Von mehreren Standorten aus zeitlich erfasst, legen diese flüchtigen Ereignisse die Größen und Formen beider Körper mit einer Präzision fest, die kein direktes Bild erreichen kann, und eine Bedeckung von 2017 half, Vanths Durchmesser festzulegen.

Keine Raumsonde hat Orcus besucht, und keine ist geplant, sodass erd- und weltraumgestützte Teleskope unsere einzigen Augen auf ihn bleiben. Als helle, resonante, mondtragende Welt, die genau auf der entgegengesetzten Phase von Plutos Umlaufbahn sitzt, bietet er einen natürlichen Vergleichsfall, eine Möglichkeit zu prüfen, welche Merkmale Plutos einzigartig sind und welche schlicht das sind, wie große Plutinos typischerweise aussehen.