Die als Tartarus Dorsa bezeichnete Region auf der Oberfläche des Zwergplaneten Pluto stellte Planetenforscher lange vor ein Rätsel: Wie kommen die schuppigen Strukturen aus hunderte Meter hohen Graten und einige Kilometer messenden Senken zu Stande, die diese Höhenzüge prägen? Nun zeigen Simulationen einer Arbeitsgruppe um John E. Moores von der York University in Toronto, dass diese Formationen auf die gleiche Weise entstehen wie die kuriosen, Penitentes genannten Eisnadeln, die zuweilen Schneeflächen im Hochgebirge bedecken. Das Modell basiert auf den Bedingungen der Plutooberfläche und zeigt, wie Sonnenlicht die bizarren Strukturen formt.

Laden... © fotolia / danimarco (Ausschnitt) Irdische Penitentes | Die als Penitentes bezeichneten Eisnadeln – hier ein Beispiel aus den bolivianischen Anden – entstehen, wenn der Taupunkt dauerhaft unter dem Gefrierpunkt liegt. Sie zeigen ungefähr in Richtung des höchsten Sonnenstandes.

Penitentes entwickeln sich auf der Erde unter sehr speziellen Bedingungen: Das Eis muss das ganze Jahr über sublimieren können, also direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergehen – in Gegenwart von Schmelzwasser bilden sich keine Penitentes. Wie ihre Bildung beginnt, ist noch nicht befriedigend geklärt, aber sobald die Grate oder Spitzen entstanden sind, bieten sie der Sonne wenig Angriffsfläche. In den Senken dazwischen jedoch spiegeln ihre Eisflanken das Licht hin und her, so dass diese Bereiche mehr Energie aufnehmen und das Eis hier bevorzugt sublimiert. Eine weitere Zutat allerdings ist nach Angaben der Arbeitsgruppe nötig, um die in Tartarus Dorsa beobachteten Strukturen zu erzeugen: das richtige Eis. Wie Moores berichtet, formt das auf Pluto weit verbreitete Stickstoffeis keine Penitentes – das passiert nach den Ergebnissen der Simulationen nur in Regionen, die viel Methan enthalten. Dort wachsen die Penitentes demnach am besten, wenn ihr Abstand etwa drei bis fünf Kilometer beträgt.