Zwergplanet

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Künstlerische Darstellung der größten bekannten transneptunischen Objekte und ihrer Monde im maßstäblichen Größenvergleich mit der Erde

Zwergplaneten sind eine von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) am 24. August 2006 in Prag definierte Klasse von Himmelskörpern.^[1]

Als Zwergplaneten gelten im Sonnensystem jene Himmelskörper, die sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne befinden und ausreichend Masse haben, damit die eigene Schwerkraft sie zu annähernd kugelförmiger Gestalt zusammenzieht (hydrostatisches Gleichgewicht), die jedoch im Unterschied zu Planeten ihre Umlaufbahn nicht von anderen Objekten freigeräumt haben.

Die Definition ist jedoch umstritten, weil sich immer wieder Kritiker melden und das letzte Kriterium anders auslegen. So hat die Erde, klassifiziert als Planet, immer noch etwa zehntausend Objekte in ihrer Bahn. Auch in Jupiters Orbit befinden sich noch viele Objekte (Trojaner). Die Erde wie auch Jupiter haben ihre Bahnen dennoch freigeräumt, weil es hierbei um das Masseverhältnis von Hauptkörper zu restlichen Körpern im selben Orbit geht. Dieses Verhältnis ist bei den heute als Planeten eingestuften Himmelskörpern so groß, dass der Masseanteil der restlichen Körper im Orbit der Erde verschwindend gering ist; es beträgt im Falle der Erde lediglich 1/1.700.000. Die Definition bezieht sich ausschließlich auf das Sonnensystem und nicht generell auf Planetensysteme. Auch dies ist ein Kritikpunkt.

Die ursprüngliche Bezeichnung „Plutone“ für eine neue Unterklasse der Zwergplaneten, welche jenseits des Neptun um die Sonne laufen, stieß vor allem in der Gemeinde der Geoforscher, die den Begriff bereits anderweitig verwenden (siehe Pluton (Geologie)), auf Widerspruch und wurde verworfen. Aber auch Plutoiden, ein Vorschlag von Mitgliedern des IAU-Komitees für Benennung kleiner Himmelskörper, als latinisierte Form konnte sich vorerst nicht durchsetzen, die namenlose Unterklasse wurde aber trotzdem geschaffen.

Im Juni 2008 hat das Exekutivkomitee der IAU auf seiner Sitzung in Oslo diese Unterklasse schließlich doch mit Plutoiden bezeichnet.^[2]

Plutoiden sind demnach Objekte, die die Sonne jenseits der Neptunbahn umrunden und zudem genug Masse haben, um so ein nahezu kugelförmiges Aussehen zu erhalten. Der Zwergplanet Ceres ist daher kein Plutoid, weil er im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter die Sonne umrundet, und nicht hinter Neptun seine Runden dreht. Weiterhin dürfen Plutoiden, genauso wie Zwergplaneten, den Bereich ihrer Bahn nicht von anderen Objekten freigeräumt haben, wie es den Planeten gelungen ist.

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Abschätzen des Durchmessers
3 Klassifizierte Zwergplaneten
- 3.1 Zwergplaneten im Asteroidengürtel
- 3.2 Transneptunische Zwergplaneten
4 Kandidaten
5 Siehe auch
6 Quellen
7 Weblinks

Definition

Die Kategorie Zwergplanet ist eine von insgesamt drei Kategorien, die die IAU für das Sonnensystem festgelegt hat.^[1]

Die Objekte verteilen sich hiernach auf:

Planeten: Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden, über eine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden, die Umgebungen ihrer Bahnen bereinigt haben und selbst keine Sterne sind.
Zwergplaneten: Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden, über eine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden, die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Satelliten (Monde) sind.
- Plutoiden: Unterklasse der Zwergplaneten, die auf Umlaufbahnen außerhalb der Neptunbahn um die Sonne kreisen.
Kleinkörper: Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden, über keine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden, die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Satelliten sind. Hierzu gehören die unregelmäßig geformten Asteroiden (auch als Kleinplaneten oder Planetoiden bezeichnet) und Kometen.

Abschätzen des Durchmessers

Bei einem Zwergplaneten überwiegt die Gravitationskraft F_g gegenüber den Kohäsionskräften F_z, die bestimmt sind durch die Zugfestigkeit Z des Materials des Körpers.

Stellt man sich eine aufgeschnittene Kugel des Radius R vor, wirken auf ihre Hälften die Gravitationskraft (G ist die Gravitationskonstante):

$F_g = \frac{G\cdot M^2}{4\,R^2}$

Die Kohäsionskraft ist:

$F_z = \pi\,R^2 \cdot Z$

Drückt man die Masse M durch die mittlere Dichte ρ aus, gilt bei Gleichheit der Kräfte genähert:

$R=\sqrt{\frac{Z}{G\cdot \rho^2}}$

Gestein mit kleiner Zugfestigkeit, z.B. 10 MPa für Eis, formt sich ab einem Durchmesser von ca. 30 Kilometer unter der Gravitationskraft. Bei festen Gesteinen überwiegt die Gravitationskraft bei einem Durchmesser von ca. 300 Kilometer.

Klassifizierte Zwergplaneten

Zwergplaneten im Asteroidengürtel

Ceres

Ceres: Ceres, das größte Objekt im Asteroidengürtel, wurde ebenfalls als Zwergplanet eingestuft, weil sie eine ausreichende Masse für ein hydrostatisches Gleichgewicht besitzt. Ceres ist kugelförmig und verfügt über einen planetenartigen Aufbau – im Gegensatz zu den zahlreichen anderen Asteroiden, die nur unregelmäßig geformte Felsbrocken sind. Ceres wurde nach ihrer Entdeckung durch Giuseppe Piazzi im Jahre 1801 zunächst als Planet klassifiziert. Bis zur Entdeckung des achten Planeten Neptun im Jahre 1846 wurden vier weitere Asteroiden (Pallas, Juno, Vesta, Astraea) entdeckt, die damals allesamt als vollwertige Planeten bezeichnet wurden. Damit wurden im Jahre 1846 insgesamt 13 Objekte als Planeten bezeichnet. Weil ab 1847 laufend neue Objekte zwischen Mars und Jupiter entdeckt wurden, führten Astronomen 1851 eine neue Kategorie ein: Die der Asteroiden (Planetoiden). Die Zahl der großen Planeten belief sich danach somit wieder auf acht.

Transneptunische Zwergplaneten

Die zwei Hemisphären des Pluto. Aufgenommen im blauen Licht und per Computerbearbeitung vergrößert.

Pluto: Pluto wurde 1930 von Clyde Tombaugh am Lowell-Observatorium in Flagstaff (Arizona) entdeckt und galt 76 Jahre lang als neunter Planet unseres Sonnensystems. Er verfügt über drei Monde, wovon der größte, Charon, den halben Plutodurchmesser hat.

Am 24. August 2006 wurde ihm von der IAU jedoch der Status eines vollwertigen Planeten aberkannt, weil er nicht wie die anderen großen Planeten das dominierende Objekt in seiner Umlaufbahn ist. Auch ist seine Bahn um die Sonne stark geneigt und zeigt eine große Exzentrizität. Zudem wurde mit Eris ein Objekt entdeckt, das größer als Pluto ist, weswegen beide in die neue Kategorie der Zwergplaneten eingestuft wurden.

Eris

Eris: Das am 29. Juli 2005 bekannt gemachte Objekt Eris ist größer als Pluto. Weil beide Objekte ähnliche Eigenschaften aufweisen, wäre eine Zuweisung in unterschiedliche Kategorien nicht sinnvoll gewesen, weshalb sie beide in die neue Kategorie der Zwergplaneten eingeordnet wurden.

Makemake: Am 14. Juli 2008 wurde dem Kuiperobjekt 2005 FY₉ der Name Makemake und der Status eines Zwergplaneten zugewiesen.^[3]

Haumea: Am 17. September 2008 wurde dem Kuiperobjekt 2003 EL₆₁ der Name Haumea und der Status eines Zwergplaneten zugewiesen.^[4]

Kandidaten

Zahlreiche andere Objekte im Sonnensystem sowohl im Asteroidengürtel (etwa Vesta, Pallas, Hygiea) als auch im transneptunischen Bereich (etwa Orcus, Quaoar, Sedna oder Varuna) könnten ebenfalls in die Kategorie der Zwergplaneten fallen. Die IAU kündigte für die „nächsten Monate und Jahre“ die Bekanntgabe weiterer Zwergplaneten an. Die Kandidaten werden auf einer Beobachtungsliste geführt. Zurzeit reichen die für diese Objekte vorliegenden Beobachtungen noch nicht aus, um sicherstellen zu können, dass sie sich im hydrostatischen Gleichgewicht befinden.