Entdeckung des Planeten Pluto


Das geheimnisvolle Funkeln der Sterne in einer klaren, mondlosen Nacht hat zu allen Zeiten und überall auf der Welt die Phantasie des Menschen angeregt und seine Gedanken beflügelt. War am Anfang bloßes Staunen und Bewundern ob der scheinbaren Unveränderlichkeit des Sternen erfüllten Himmels an der Tagesordnung, so wandelte sich diese Einstellung im Laufe der Jahrhunderte grundlegend. Man erkannte, dass es, trotz der offensichtlichen, göttlichen Beständigkeit, Himmelskörper gab, die wundersame Bewegungen am Firmament vollzogen und darum Wandelsterne, oder Planeten genannt wurden.

Der genaue Zeitpunkt, wann zum allerersten Mal ein Mensch einen Planeten bewusst wahrgenommen hat, lässt sich heute archäologisch ebenso wenig greifen, wie der Ort, an dem dies geschah. Es mag in den mediterranen Frühkulturen, bei orientalischen Jägern und Sammlern, im Fernen Osten, Afrika oder dem amerikanischen Kontinent gewesen sein - es ist nicht mehr rekonstruierbar.

Frühe Beobachtungen

Im alten Ägypten waren die fünf hellsten Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn als ,,ruhelose Sterne" bekannt und hatten teilweise Eigennamen erhalten. In Babylon entwickelte man die ersten Planetentafeln, anhand derer genaue Positionsvorhersagen möglich wurden und die Philosophen des antiken Griechenlands setzten sich mit ihnen auseinander, um sie in ihre Vorstellungen vom Kosmos einzubeziehen. Dabei tat sich besonders Aristoteles (384-322 v.u.Z.) hervor, dessen absolutistisches Weltbild später von der katholischen Kirche aufgesogen und in ihrem Sinne interpretiert wurde. Das Weltall galt fortan als göttlich unveränderlich, mit Ausnahme der Planeten, die man allerdings beizeiten ebenfalls Göttern gleichsetzte. Eine Folge dieser mit einem Dogma versehenen Weltanschauung war, dass es bis über das Mittelalter hinaus, dem Zeitalter der Aufklärung, der Renaissance, de facto keine Planetenforschung gab.

Galileo Galilei (1564-1642) entdeckte um 1610 die Bewegungen der Jupitermonde, doch reichte sein noch relativ bescheidenes Instrument keineswegs aus, um Planeten, die hinter dem Saturn stehen, beobachten zu können.

Planetenentdeckungen der teleskopischen Ära

Erst am Abend des 13. März 1781 läutete Friedrich Wilhelm Herschel im englischen Badeort Bath, wo er als Organist sein Geld verdiente, die Ära der neuzeitlichen Planetenentdeckungen ein, als er mit einem Spiegelteleskop von 6 Zoll Öffnung, 2,l0m Brennweite und einer Vergrößerung von 227fach ein Objekt nahe Epsilon Tau fand, welches er zunächst für einen neuen Kometen hielt. Es sollte sich herausstellen, dass es sich hierbei um den siebten Planeten des Sonnensystems handelte, der später aus einer Vielzahl von Vorschlägen den Namen Uranus erhielt.

Schon bald bemerkte man teils erhebliche Abweichungen zwischen den Bahnrechnungen und den tatsächlichen Positionen des neuen Planeten, die in Kenntnis des newtonschen Gravitationsgesetzes nur durch einen weiteren, störenden Körper weit jenseits der Uranusbahn erklärt werden konnten.

George Biddell Airy (1801-1892) und John Couch Adams (1819-1892) in England, sowie Urbain Jean Joseph Leverrier (1811-1877) in Frankreich versuchten unabhängig voneinander, dem Problem auf rein mathematischem Wege auf den Leib zu rücken, doch fehlte ihnen das entsprechende Kartenmaterial und die Ausdauer für die Beobachtung am Fernrohr, um zu einem greifbaren Ergebnis zu kommen. In einem Brief an den mit ihm freundschaftlich verbundenen Berliner Astronomen Johann Gottfried Galle (1812-1910) berichtete Leverrier von seinen Arbeiten und gab ihm auch gleich ein paar Ephemeriden mit. Der Zufall wollte es, dass der auf den 18. September datierte Brief fünf Tage später in Berlin eintraf, dem 55. Geburtstag von Johann Franz Encke (1791-1865), seinerzeit Direktor der Sternwarte. Er gab Galle wohlwollend die Erlaubnis, gemeinsam mit dem noch unbekannten Astronomiestudenten Heinrich Ludwig d´ Arrest (1822-1875) die Angaben zu überprüfen. Sie beobachteten mit dem 9 Zoll-Refraktor und konnten gleichzeitig auf die kurz zuvor veröffentlichte ,,Berliner Akademische Sternkarte" von CarI Bremiker (1804-1877) zurückgreifen. Sie brauchten nur eine knappe Stunde auf den Erfolg zu warten, dann hatten sie, fast exakt an dem vorausberechneten Punkt ein unbekanntes Objekt 8. Größe entdeckt - den achten Planeten Neptun.

War Neptun der letzte Planet im Sonnensystem oder gab es zumindest noch einen weiteren, der wegen seiner großen Entfernung noch lichtschwächer war und daher weitaus schwieriger zu finden sein dürfte?

Erste Hinweise

Leverrier vermutete bereits am 30. September 1846 in seinem Schreiben an den Schweizer Alfred Gautier, dass noch ein weiterer Planet existieren könne. Er war beileibe nicht der einzige, dessen Überlegungen in diese Richtung gingen. Da zunächst aber keine genauen Bahnrechnungen von Neptun vorlagen, die solche Gedankengänge auf eine vernünftige Basis stellten, blieb alles reine Spekulation. So gingen verschiedene Astronomen, unter ihnen besagter Leverrier, von der Annahme aus, das Schwerefeld der Sonne könne kräftig genug sein und weit genug in den Raum hinaus reichen, um weitere Himmelskörper auf ihren Bahnen an sich zu binden.

Am 10. Oktober entdeckte der Engländer William Lassell (1799-1880) den größten Neptunmond Triton (vier Tage später postulierte er irrtümlich sogar einen Ring um diesen Planeten). Die Himmelsmechaniker traten nun auf den Plan und errechneten prompt geringfügige Diskrepanzen, die sich weder durch die Gravitationswirkung von Jupiter und Saturn, noch durch einen zweiten oder gar dritten Mond erklären ließen.

Vier Jahre später, im Oktober 1850, glaubte man, einen ersten konkreten Hinweis für die tatsächliche Existenz eines neunten Planeten gefunden zu haben. James Ferguson, Angestellter beim US-Naval-Observatory in Washington, war mit der Beobachtung des am 12. April 1849 entdeckten Planetoiden (10) Hygiea beauftragt worden.

Mit Hilfe eines Drahtmikrometers vermaß er dessen Position, wobei er verschiedene Bezugssterne wählte, u.a. einen mit der lapidaren und nichts sagenden Bezeichnung "k" John Russel Hind (1823-1895) bemerkte in einem Artikel Fergusons für das Astronomical Journal vom 18. Januar 1851, dass es den Stern ,,k" an der beschriebenen Stelle gar nicht gab. Weitere Untersuchungen, die er anstellte, schienen dies zu bestätigen und alsbald war eine hitzige Diskussion entbrannt, ob man hier nicht zufällig den Transneptun erwischt habe. Leider dauerte es über 20 Jahre, bis dieser Fall ad acta gelegt werden konnte, weil sich die ganze Angelegenheit letztlich als Irrtum herausstellte.

Der aus Dänemark eingewandert., deutschstämmige Christian Heinrich Friedrich Peters (1813-1890), Direktor am Hamilton CoIlege Observatory, wies nämlich 1879 erhebliche Ungenauigkeiten in den Eintragungen Fergusons nach. Dieser hatte es nämlich versäumt, die einzelnen Drähte des verwendeten Mikrometers richtig und vor allem sorgfältig genug zu vermerken. Infolge dessen kam er mit der Verwendung der einzelnen Drähte durcheinander und nahm an, immer denselben benutzt zu haben, der über einem Stern aus einem anderen Sternkatalog lag, was aber nicht der Fall war und so konnte der Stern ,,k" als bereits bekanntes Objekt rekonstruiert werden.

In Frankreich probierte unterdessen Camille Flammarion (1842-1925), bekannter Marsbeobachter, Gründer der Sternwarte zu Juvisy und der Societe Astronomique de France, ebenfalls 1879, auf dem Umweg über die Frage, ob sich die Apheldistanzen einiger langperiodischer Kometen in einer bestimmten Region häufen würden, des mysteriösen Planeten habhaft zu werden.

Zwar fand er in den Haarsternen 1862III und 1889III geeignete Kandidaten, seine Bemühungen waren jedoch nicht von Erfolg gekrönt. Ebensowenig wie das Vorhaben David Peck Todds, der am US Naval Observatory vom 2. November 1877 bis zum 5. März 1878 mit einem 66cm Refraktor und Vergrößerungen zwischen 400 und 600fach in insgesamt 30 klaren Nächten die fragliche Himmelsgegend absuchte.

Die Suche beginnt

Die wegen des vermeintlichen Ruhms teils erhitzt und verbissen geführte Suche nach einem neunten Planeten förderte derweil auch manche Kuriosität zutage. So war der schottische Astronom George Forbes überzeugt von der Annahme, Transneptun würde die Sonne in 100 Astronomischen Einheiten Abstand in annähernd 1000 Jahren einmal umlaufen, und das bei einer Masse, die größer als die des Jupiter sein sollte. Der an der Pariser Sternwarte tätige Mathematiker Gaillot führte zwei Planeten ins Feld und für Thomas Jefferson Jackson See waren es in einem Anflug von Gigantomanie gleich drei (Oceanus, Entfernung zur Sonne 41,25 AE, Umlaufzeit 272 Jahre, Trans-Oceanus, 56 AE, 420 Jahre und Trans-Trans-Oceanus, 72 AE, 610 Jahre).

Etwas nüchterner ging der deutsche Astronom Theodor Grigull die Sache im Jahr 1902 an. Er verlieh dem gesuchten Objekt den Namen ,,Hades" im Anlehnung an die griechische Mythologie und plaziert. ihn in 50 AE Entfernung mit einer Umlaufzeit von 360 Jahren. Auch er versuchte, ähnlich Flammarion, anhand der Apheldistanzen von Kometen den Ort zu berechnen, wo man Transneptun theoretisch hätte finden können. Außerdem änderte er mehrmals die Ausgangspositionen in seinen Berechnungen, indem er einfach die angenommenen Entfernungen über einen gewissen Bereich streuen ließ, doch war er damit ebenso erfolglos wie viele seiner Vorgänger.

Einen weiteren, höchst interessanten Versuch, dem Transneptun auf die Schliche zu kommen, unternahm William H. Pickering (1858-1938) im Jahr 1905. Er war der jüngere Bruder des bekannten Veränderlichenbeobachters Edward C. Pickering (1846-1919), der in dem Ruf stand, gerade weiblichen Astronomen besonders angetan zu sein und diese nach Kräften zu fördern.

Beide hatten 1891 den Bau der Sternwarte zu Arequipa in Peru tatkräftig unterstützt. William entdeckte hier 1898 den 9. Saturnmond Phoebe und war 1893 auch an der Gründung des Flagstaff-Observatory in Arizona mitbeteiligt.

Es ging bei seiner umfangreichen und komplexen Arbeit, deren Resultate er 1909 unter dem Titel ,,A Search for a planet Beyond Neptune", Bd. LXI, Teil II veröffentlichte, ebenfalls von den Störfaktoren in den Bahnrechnungen von Uranus und Neptun aus und wendete dabei ein eigens hierfür entwickeltes, graphisches Rechenverfahren an. Pickering bestimmte danach eine Umlaufdauer von 373.5 Jahren bei nahezu doppelter Erdmasse für Transneptun, doch auch ihm blieb das Glück letztlich versagt, das gesuchte Objekt zu finden, weil bei all der schönen Rechnerei der transneptunische Planet an der angegebenen Stelle nicht gefunden wurde.

Einen etwas anderen Weg schlug derweil der Amerikaner Percival Lowell (1855-1916) ein, der von 1905 bis 1907 auf fotografischem Wege versuchte, den Planeten X, wie er ihn bezeichnete, aufzuspüren. Am 28cm-Refraktor des Flagstaff-Observatory, zu dessen Mitbegründern er ebenfalls gehörte, belichtete er Photoplatten der in Frage kommenden Himmelsgegend für jeweils drei Stunden an zwei aufeinander folgenden Tagen, wobei er die Himmelsfelder zusätzlich noch um jeweils 5 Grad entlang der Ekliptik versetzte. Bei der nachfolgenden Auswertung benutzte Lowell ein herkömmliches Vergrößerungsglas (1!), um etwaige Verschiebungen unter den einzelnen Sternpunkten zu finden - eine mühsame und undankbare Aufgabe, denn einen Blinkkomparator, wie er heute zum Inventar jeder guten Sternwarte gehört, gab es noch nicht, er wurde erst einige Jahre später bei Carl Zeiss in Jena entwickelt.

Am Ende dieser Suchaktion war Percival Lowell, der als Amateurastronom begann, über eine vergleichsweise gut ausgerüstete Privatsternwarte verfügte und sich dank ausgeprägter mathematischer und beobachterischer Fähigkeiten einen respektablen Ruf erwarb - und das, obwohl er 1877 nach der Entdeckung der ,,Marskanäle" durch den Italiener Giovanni Schiaparelli (1835-1910) als einer der eifrigsten Verfechter der Idee eines bewohnten Mars galt -, dem beinahe sehnsüchtig erhofften Ergebnis um keinen einzigen Schritt näher gekommen.

Trotz der Erfolglosigkeit seiner bisherigen Arbeiten machte sich Lowell, der zunehmend besessen war von der Idee, als erster den Planeten X zu finden, verbissen daran, sein Ziel mit verbesserten mathematischen und analytischen Methoden endlich zu erreichen. Von der Überzeugung ausgehend, dass Leverriers ursprüngliche Bahnrechnungen nicht exakt genug waren, rechnete er noch einmal alles mit akribischer Sorgfalt nach und zog auch Gaillots Ausführungen heran. Das Ergebnis allerdings war mehr als bizarr: Er bekam nämlich jeweils zwei verschiedene Orte heraus, an denen Planet X zu suchen sein sollte. Im Endeffekt waren Lowells Rechnungen sogar noch ungenauer als Pickerings. Er veröffentlichte sie 1915 in der Schrift ,,Memoir on an Transneptunian Planet" und stellte sie bereits am 13. Januar gleichen Jahres vor ausgewähltem Publikum der ,,American Acedemy of Arts and Sciences" in Boston vor.

Unterdessen hatte C.O. Lampland 1914 am Flagstaff-Observatory mit einer weiteren Suchaktion begonnen, die jedoch ähnlich ergebnislos verlief und nach dem Tode Percival Lowells am 12. November 1916 eingestellt wurde. Lowells Bemühungen, Planet X vielleicht doch noch zu finden, glichen gerade in seinen letzen Lebensjahren einer von krankhafter Altersstarrheit geprägten Aktion. Und so widerfuhr ihm das traurige Schicksal, zu sterben, ohne ,,seinen" Planeten je zu Gesicht zu bekommen.

Mit dem Tode Lowells ging jedoch nicht gleichzeitig auch die Idee zugrunde, dass es außerhalb der bis dato bekannten Grenzen des Sonnensystems noch einen Himmelskörper gab, der das Zentralgestirn umlief.

Milton Humason (1891-1972), der als Amateurastronom beim Bau des Mt.-Wilson Observatory mithalf und später gemeinsam mit Edwin Hubble (1889-1953) an dessen Galaxienforschungen beteiligt war, leitete auf ausdrücklichen Wunsch Pickerings hin die nächste Suche ein, obwohl dieser insgeheim kaum noch an einen Erfolg zu glauben wagte. Das Ergebnis war denn auch beinahe schon erwartungsgemäß: der transneptunische Planet widersetzte sich allen irdischen Entdeckungsplänen.

Welch gigantische Aufgabe sich die Astronomen vorgenommen hatten, mag folgendes Beispiel verdeutlichen: Während einer Vorlesung an der Treptower Sternwarte in Berlin hatte P. Lowell 1910 Berechnungen vorgestellt, nach denen der Planet ,,50 000mal kleiner als die Sonnenmasse" und ,,eine scheinbare Größe etwa der 13. Helligkeitsklasse" haben müsse. Außerdem sollte er ,,45mal von der Sonne entfernt" sein ,,wie die Erde", bei einem Abstand ,,von etwa 6700 Milliarden Kilometern". Man kann sich also leicht ausrechnen, wie schwierig es gewesen sein muß, ein Objekt, das sich wegen seiner großen Sonnenentfernung kaum von normalen Sternen unterschied (und selbst in den größten Teleskopen der Welt nur punktförmig zu sehen sein würde), bei nicht hinlänglich genau bekannter Helligkeit in einem nur sehr grob einzugrenzenden Bereich beiderseits der Ekliptik zu suchen.

Die Entdeckung

Es dauerte noch fast ein ganzes Jahrzehnt, bis man endlich fündig wurde. Hauptdarsteller dieses quasi Ein-Personen-Stücks ist Clyde W. Tombaugh. Geboren am 4. Februar 1906 in Streator/Illinois hatte er 1925 in Burdette die High School mit Erfolg beendet und danach auf der Farm seiner Eltern zu arbeiten begonnen. Insbesondere in den langen Nächten des Winters pflegte er viele Stunden hinter dem Okular seines Teleskops zu verbringen und Planetenzeichnungen, hauptsächlich vom Jupiter, anzufertigen. 1928 bewarb er sich um eine Stelle an der inzwischen Lowell-Observatory genannten Sternwarte in Flagstaff und fügte dem Schreiben einige seiner Zeichnungen bei. Der Direktor des Instituts, Vesto Slipher, war vom Talent des Farmersohns aus Kansas so beeindruckt, dass er ihn im Februar 1929 schließlich als Assistent einstellte.

Nach den ersten kleineren Arbeiten übertrug man ihm bald die Aufgabe, den Himmel fotografisch mit einem 33cm-Astrographen nach dem transneptunischen Planeten abzusuchen. Dabei belichtete er 35 mal 42 cm große Photoplatten, die er dann anschließend im Blinkkomparator, der nun zur Verfügung stand, nach irgendwelchen Verschiebungen sondierte. Systematisch arbeitete er sich in 120 mal 140 großen Arealen von den Sternbildern Fische, Widder und Stier bis in die Zwillinge vor. Jeweils drei Tage dauerte es, bis ein komplettes Plattenpaar durchgeforstet werden konnte, vorausgesetzt, der Himmel war klar'. Außerdem nahm er sich immer nur die Gebiete vor, die der Sonne direkt gegenüber lagen, weil sich hier mögliche, unentdeckte Planeten am ehesten durch ihre Bewegung verraten.

Am 18. Februar 1930 war es dann endlich soweit. Clyde W. Tombaugh hatte zwei Photoplatten vom 23. und 29. Januar in den Komparator gelegt, die das Grenzgebiet zwischen Stier und Zwillinge zeigten. Gegen 16 Uhr Ortszeit fand er nahe 8 Geminorum ein winziges Objekt 15. Größe, das im direkten Vergleich beider Platten hin- und hersprang. Er zog eine weitere Platte vom 21. Januar zur Kontrolle heran, die aber unter ungünstigeren Bedingungen belichtet worden war. Und die zeigte ebenfalls ein Lichtpünktchen, das sich mit etwa 70" pro Tag auf seiner Bahn entlangbewegte.

Um auszuschließen, hier einen neuen Kleinplaneten oder weit von der Sonne entfernten Kometen entdeckt zu haben, wurde einen Tag später, am 19. Februar, eine Vergleichsaufnahme der betreffenden Himmelsgegend angefertigt. Und siehe da: Der unscheinbare Lichtfleck war immer noch vorhanden und gegenüber der Aufnahme vom 29. Januar ein beträchtliches Stück weitergewandert: Clyde W. Tombaugh, der wegen dieser Entdeckung noch heute in den USA als lebende Legende gilt (und ,,seine" Entdeckungsgeschichte bei jeder sich bietenden Gelegenheit wiedergibt), hatte nach generationenwährender mühe- und qualvoller Suche, herben Enttäuschungen und einem gewaltigem Aufwand an technischem Material, den transneptunischen Planeten gefunden.

Da das Lowell-Observatory, besonders nach der Pleite mit den Marskanälen, auch im Ausland einen wenig guten Ruf genoß, wartete man zunächst weitere Untersuchungen ab und sandte erst am 13. März 1930, dem 75. Geburtstag des 1916 verstorbenen Percival Lowells, eine kurze Nachricht an die astronomische Zentralstelle in Kopenhagen ab.

Die Nachricht von dem neuentdeckten Himmelskörper verbreitete sich wie ein Lauffeuer um den Globus und ließ viele Astronomen in ihrer augenblicklichen Tätigkeit verharren und ebenfalls Beobachtungen anstellen. In der allgemeinen Hektik vermeldete das Dominion-Astrophysical-Observatory in Ottawa am 24. April die Entdeckung eines 10., des zweiten transneptunischen Planeten.

Während die astronomische Fachpresse dem Ereignis in kaum zu überbietender Weise hinterher hinkte (so stellte Prof. A. Brunn, Potsdam, in seinem Artikel ,,Ein neuer Planet?" in: Die Sterne, Heft 4 (April) 1930, die Entdeckung grundsätzlich in Frage), überschlug sich die Tagespresse geradezu in ihren Berichten und erinnert damit fatal an die eklatanten Fehlleistungen mancher Journalisten und Zeitungsherausgeber unserer Tage. Als eine beklemmende Kostprobe soll folgender Auszug aus einem Artikel dienen, der dem Hamburger Anzeiger vom 15.3.1930 entnommen wurde:

Aus Neujork meldet unser Vertreter:

"..Zu der Entdeckung des Dr. Slipher erklärt Direktor Archenhold jr. von der Treptower Sternwarte, dass es sich hier (Transneptun, Anm. d. Verf.) um ein lichtstarkes Objekt mit großer Öffnung handeln muß. Die Entdeckung hält er für epochemachend!

Jedes Kind und erst recht jeder neu entdeckte Himmelskörper muss natürlich einen Namen haben, doch die Wahl war beileibe nicht einfach. Es gab Vorschläge wie Minerva (schied aus, weil bereits ein Kleinplanet so hieß), Kronos oder gar 0din. Da jedoch die Namensgebung gemäß IAU-Reglement nach mythologischen Gesichtspunkten zu erfolgen hat, griff man eine Idee der elfjährigen Venetia Burney auf, der Grossneffin von Henry Madan, Science Master in Eton, auf. Sie war die Tochter der Tochter von Henry Madans Bruder Francis Falconer Madan (Direktor der Bibliothek "Bodleian" in Oxford). Henry Madan leitete den Vorschlag im August 1877 an Asaph Hall weiter. Sie meinte, man solle den neuen Planeten einfach PLUTO nennen. Der Zufall wollte es, dass in den Anfangsbuchstaben gleichzeitig die Initialen Percival Lowells verewigt sind.

Die "Post-Pluto-Ära"

Clyde W. Tombaugh, quasi ein astronomischer Newcomer, hatte also im Januar 1930 einen neuen, den neunten Planeten des Sonnensystems gefunden. Die Nachricht hierüber wurde vielerorts als die wissenschaftliche Sensation schlechthin gefeiert und führte dazu, dass an einer ganzen Reihe von Sternwarten rund um den Erdball die gerade durchgeführten Beobachtungsprogramme für ein eingehendes Studium des neuen Objekts unterbrochen wurden.

Sehr schnell traten dann einige Absonderlichkeiten zutage, die begründete Zweifel aufkommen ließen, ob hier tatsächlich Lowells Planet X entdeckt worden war. Mitarbeiter der Berliner Sternwarte in Neubabelsberg und des Astrophysikalischen Observatoriums in Potsdam beispielsweise hatten die ungewöhnliche Bahnneigung des Planeten von 20 - 25 ° gegenüber der Ekliptik errechnet, was den Gedanken, hier eher einen Kleinplaneten oder Kometen aufgespürt zu haben, zumindest nicht völlig ausschloß. Denn diese Kleinstkörper waren bekannt für ihre bisweilen bizarren und haarsträubenden Bahnformen und -neigungen.

Genauere Beobachtungen und vor allem die Durchsicht alter Photoplatten, auf denen der Planet übersehen und daher unentdeckt geblieben war - insbesondere die Sternwarten auf dem Mt. Wilson, dem Yerkes Observatory und in Uccle, Belgien, wurden in ihren Archiven fündig -, ergaben eine rasche Korrektur der Neigung auf ,,nur noch" 17°9`, was für einen Planeten nach wie vor mehr als ungewöhnlich war.

Die Ergebnisse zwangen andererseits die Astronomen, endgültig von der Vorstellung Abschied zu nehmen, in Pluto einen Himmelskörper vom Schlage Jupiters zu sehen. Sie bestimmten aus den gemessenen Bahnpunkten eine Umlaufdauer von 248 Jahren, bei einem mittleren Abstand von 39,60 AE (= fast 6 Mrd. km), woraus sich selbst durch aufwendige Rechenverfahren kein Riesenkörper konstruieren ließ. Wenn man nämlich Entfernung und Umlaufzeit kennt, kann man über die Albedo zumindest auf die ungefähre Größe eines Himmelskörpers schließen.

Bei dem Versuch, wichtige Parameter wie Masse, Durchmesser oder Rotation des Planeten zu ermitteln, stieß man abermals auf unerwartet große Schwierigkeiten, da sich wegen der enormen Entfernung zur Erde selbst mit den größten Teleskopen keinerlei Oberflächendetails und damit irgendwelche Heiligkeitsschwankungen ausmachen ließen.

F. Baldet vom Observatorium Meudon in Paris beobachtete am 27. März 1930 mit dem 83 cm Refraktor bei voller Öffnung und l000facher Vergrößerung, doch Pluto blieb nur ein winziges Pünktchen, woraus er auf einen scheinbaren Durchmesser von weniger als 0.2 Bogensekunden schloss, da das Auflösungsvermögen seines Instruments bei etwa 0'17 lag, Das wiederum ergab einen Durchmesser von schätzungsweise 6500 km, doch schon die von Ihm angestellten Vergleichsrechnungen, bei denen er die gleiche Albedo wie beim Neptun voraussetzte, lieferten nur 770 km. Selbst bei Variation des Wertes der Rückstrahlfähigkeit kamen nur magere 1500 km heraus. Er war jedoch keineswegs der einzige, der hier irrte.

Gerard P. Kuiper (1905 - 1973) vom McDonald Observatory im US-Bundesstaat Texas erhielt erst 1949 am 2,08 m Spiegel einen für damalige Verhältnisse einigermaßen gesicherten Durchmesser von 10.200 km, der aber schon ein Jahr später, nach gemeinsamen Beobachtungen mit Milton Humason auf dem Mt. Palomar, auf 5800 km revidiert werden musste. Eine streifende Sternbedeckung durch Pluto im Jahr 1965 führte dann unmissverständlich vor Augen, dass diese Zahl möglicherweise nur einen Maximalwert darstellte, der Planet also eher kleiner sein musste.

Ähnlich kurios ging es bei der Bestimmung von Masse und Rotationsdauer zu. Lowell hatte eine etwa siebenfache Erdmasse zugrunde gelegt, was sich aber trotz aller Anstrengung einfach nicht mit den gemessenen Helligkeiten in Einklang bringen ließ. Sie ergaben nämlich außerdem mit dem 38fachen des Wassers eine viel zu hohe Dichte. Paradoxerweise war Gerard Kuiper 20 Jahre später noch weniger erfolgreich, denn er bekam aus seiner verbesserten Durchmesserbestimmung gar die 70fache Masse der Erde heraus (400 g/cm³ gegenüber 5,5 g/cm³ - ein vernünftiges und von allen Seiten akzeptables Ergebnis war noch lange nicht in Sicht.

Die große Entfernung Plutos bereitete auch erhebliche Schwierigkeiten bei der Festlegung der Tageslänge, und so verwundert es im Prinzip kaum, dass erst 1955 den Astronomen Merle F. Walker und Robert Hardie vom Lowell Observatory mit Hilfe der lichtelektrischen UBV-Photometrie eine wenigstens halbwegs vernünftige Bestimmung gelang (= 6,39 Tage, errechnet aus einer Amplitudenschwankung in der Lichtkurve von 0,11mag.

Trotz aller Unsicherheiten und der zum Teil enormen Schwankungsbreite in den Massenangaben wurde alsbald klar, dass der Planet, salopp gesagt, zu leicht war, seine Masse also bei weitem nicht ausreichte, um alle gravitativen Störungen in den Bahnen von Uranus und Neptun restlos aufzuklären.

Mit anderen Worten: Die schon kurze Zeit nach der Entdeckung des Planeten von verschiedener Seite aufkommenden Zweifel, ob Pluto tatsächlich Lowells Planet X war, schienen sich zu bestätigen. Man nimmt daher inzwischen an, dass Tombaughs Fund, so sensationell er auch gewesen sein mag, letztlich einem außerordentlichen Zufall zu verdanken ist, der auf gar keinen Fall Parallelen zur Entdeckungsgeschichte Neptuns aufweist. Merkwürdig erscheint nur, dass man Pluto 5° von der vorausberechneten Position gefunden hat

Plutos von allen anderen Planeten des Sonnensystems so deutlich grundverschiedenen Bahnparameter mündeten 1936 nach Vorarbeit von R. R. Lyttleton in Cambridge zur Theorie, er sei ein vor langer Zeit aufgrund einer kosmischen Katastrophe dem Neptun entrissener Mond, was als Beleg für Kuipers Forschungen angesehen wurde. Dieser hatte ebenfalls angenommen, Pluto sei ursprünglich ein Bestandteil des Neptunsystems gewesen, mochte sich aber mit Lyttletons Vorstellung nie so recht anfreunden, wonach eine nahe Begegnung mit dem Mond Triton ein gewaltsames Herauslösen bewirkt hätte.

Im gleichen Jahr unternahm A. C. D. Crommelin einen erneuten Versuch, alle vorliegenden Ergebnisse auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen, indem er vorschlug, in der Albedo quasi die Reflexion der ausgefrorenen und auf den Planeten niedergeschlagenen Atmosphäre zu sehen.

Dinsmore Alter, Direktor des Griffith Observatory bei Los Angeles entwickelte diese zugegebenermaßen höchst abenteuerliche und skurrile Theorie weiter und nahm Anfang der 50er Jahre an, der Planet würde in Wirklichkeit einen Durchmesser von 32.000 km haben, was seinen Rechnungen zufolge einen Reflexionsdurchmesser von 5700 km ergab (bedingt durch die Tatsache, dass durch verschiedene Streueffekte nicht das ganze reflektierte Licht einer Halbkugel in das Auge des irdischen Beobachters gelangt). Und dieser Wert ließ sich hervorragend mit den Messungen Kuipers in Übereinstimmung bringen.

Ein Mond wird entdeckt

Das Rätselraten um den neunten Planeten des Sonnensystems ging in den kommenden Jahrzehnten weiter, ohne dass man wesentliche, neuere Erkenntnisse gewinnen konnte. Bis zum 22. Juni 1978 mussten sich die Plutoforscher gedulden. An diesem Tag gab nämlich James W. Christy vom Lowell Observatory die Entdeckung eines Plutomondes bekannt, den er auf im April und Mai am 1,55 m Spiegel aufgenommenen Photoplatten anhand einer charakteristischen Ausbeulung des Plutoscheibchens gefunden hatte. Vergleichsbeobachtungen von J. Graham am 4,01 m Spiegel des Cerro Tolo Observatory, sowie R. Foy und D. Bonneau am 3,6 m Spiegel des Mauna Kea Observatory auf Hawaii bestätigten Christys Fund am 6. Juli 1978, und so verlieh dieser dem neuen Himmelskörper (dessen vorläufige Bezeichnung zunächst 1978 P-1 lautete) aus mythologischen Gründen den Namen Charon, nach dem Fährmann, der die Toten zur Unterwelt, des Reiches Plutos geleitete.

Durch die Entdeckung eines Plutomondes (nach neuesten Erkenntnissen muss man hier wohl eher von einem Doppelplanetensystem sprechen) vereinfachte sich die Bestimmung seiner Parameter erheblich. Dabei kam auch heraus, dass Walkers und Hardies Messungen von Plutos Rotationsdauer vor allem deswegen falsch waren, weil sich in ihnen die Umlaufzeit des Mondes (= 6,3867 Tage) widerspiegelt. Die Gesamtmasse des Systems konnte übrigens auf 0,0023 Erdmassen festgelegt werden - ein Wert, der überrascht. Der gegenseitige Abstand von Pluto und Charon beträgt etwa 19.000 km.

Nach aktuellen Messungen von Klaus Reinsch und Manfred W. Pakull (Institut für Astronomie und Astrophysik der TU Berlin), die 1985 am 90 cm- und 2,2-m Teleskop des European Southern Observatory auf La Silla in Chile gewonnen wurden, ergaben sich Durchmesser von ca. 2200 km für Pluto und ca. 1160 km für Charon.

Nur noch ein Zwergplanet

Im August 2006 tagte die Internationale Astronomische Union in Prag und machte sich Gedanken über den Status von Pleneten, Kleinplaneten und Exoplaneten. Heraus kam eine völlig neue Klasse von Planeten im Sonnensystem, die allerdings längst überfällig war: Die Zwergplaneten. Pluto wurde - aus gutem Grund - zurückgestuft, was bis heute freilich eine Vielzahl vom Plutoanhängern nicht daran hindert, den offiziellen Beschluss des höchsten Gremiums der internationalen astronomischen Welt zu ignorieren. Die neue Klassifikation setzt einige Bedingungen voraus, die Pluto nicht erfüllen konnte: Ein Planet muss z.B. annähernd Kugelgestalt haben (hat Pluto nicht), den Raum auf seiner Bahn von Meteoriten, Staube und sonstigem Material freigeschaufelt haben (hat er ebenfalls nicht, da er nach heutiger Ansicht ein Mitglied des fernen Kuiperbelt ist). Auch weitere Punkte klärten sich so, denn wenn Pluto ein Planet geblieben wäre, hätte die in seiner Nähe befindlichen Kleinkörper ebenfalls in den Planetenstatus erhoben werden müssen. Auch vor dem Hintergrund der Entdeckung ständig neuer Exoplaneten in fremden Sonnensystemen macht die Neuerung Sinn: Wenn ein Planet ein Körper ist, der den Raum in seiner Umgebung frei geräumt haben muss, so kann man diese Regel künftig auch bei Exoplaneten anwenden. 

Epilog

Das über viele Jahrzehnte zusammengetragene Wissen über den vor etwas mehr als 60 Jahren per Zufall entdeckten Zwergplaneten konnte zwar in den letzten Jahren, dank verbesserter Beobachtungstechnik, schrittweise erweitert und ergänzt werden, doch nach wie vor gibt es große Lücken (z. B. das Problem der eigentlich zu geringen Masse für das Gesamtsystem), die sich selbst durch den Einsatz des Hubble Space Telescopes nicht unbedingt schließen lassen.

Andererseits ist die Entdeckungsgeschichte Plutos geradezu ein Paradebeispiel für die Irrwege und oft verschlungenen Pfade, die in der Wissenschaft, auch heute noch, beschritten werden müssen, um vielleicht irgendwann in ferner Zukunft zu einem Forschungsergebnis zu gelangen, welches dem Bild der Natur am nächsten kommt.


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