Asteroidengürtel: TNO - Trans Neptun Objekte
TNO Datenblätter
Bilder zum Thema TNO
 

 

Die Grafik, mit einem Blick von oben und einem von der Seite auf unser Sonnensystem, vermittelt einen Eindruck von der Anzahl der bekannten Kleinplaneten im äusseren Sonnensystem, dem Bereich hinter dem Planeten Neptun. Dieser NASA-Plot zeigt die Positionen der Asteroiden vom 1.Juli 2008 zusammen mit den Bahnen der Kometen Hale-Bopp und Halley.

 

Objekt

 

 

 

KBO,SDO,OCO

Mittlere Entf. Sonne

Durchmesser km

Gravitation

Festkörper

35 - 130 AE

< 2.500

-

Zwergplaneten

-

Achsneigung

Dichte kg/m³

und Asteroiden

5 -18 Lichtstunden

-

-

Monde

Sid.Umlauf Sonne

Sid. Rotation

Fluchtgeschw. km/s

möglich

-

-

klein

 

 

 

 
 
Die Bezeichnung TNO, die Trans-Neptun Objekt bedeutet, umfasst alle Himmelskörper unseres Sonnensystems, die sich hinter der Bahn des letzten Planeten Neptun aufhalten.
Diese Körper werden in weitere Gruppen unterteilt, die unten beschrieben sind. Es handelt sich um die ..

                                            1. KBO  – Kuiper Belt Objekte
                                                           – Cubewanos
                                                           – 1:2 Resonanz -Twotinos
                                                           – 2:3 Resonanz -Plutinos
                                            2. SDO   – Scattered Disk Objekte
                                            3. ANO   – Anormale Objekte
                                            4. OCO  – Oort Cloud Objekte

Unter diesen Objekten können sich Zwergplaneten, Asteroiden (Kleinplaneten) und Kometen von beliebiger Größe verbergen, wobei die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass deren Größe einen Durchmesser von 2.000 -2.500km übersteigt. Nach unten hin sind keine Grenzen gesetzt. Einige der bisher gefundenen Objekte haben es zum Status eines Zwergplaneten gebracht, diesen sind in eigene Seiten gewidmet.
 
1951, ein Jahr nachdem der niederländische Astronom Jan Hendrik Oort seine Vorstellungen einer kugelförmigen Kometenwolke um den Raum des Sonnensystems dargelegt hatte, verkündete der ebenfalls aus den Niederlanden stammende Astronom Gerard Peter Kuipers, dass er es sich nicht vorstellen könne, dass der Raum zwischen Pluto und der weit entfernten Oortschen Wolke leer sein solle. Zunächst findet seine Theorie keine Beachtung doch sie wird belebt, als 1977 der Kleinplanet Chiron (ein Zentaur s.u.) gefunden wird. Eine Bestätigung findet sie dann im Jahr 1992 mit der Entdeckung von 1992 QB1, einem echten Objekt des nach Kuiper benannten Kuiper Belts oder Kuiper Gürtels (KBO).
Inzwischen (2014) sind über 1000 Kleinplaneten ausserhalb der Neptunbahn bekannt. Spektakulär verlief die Entdeckungen der größeren Objekte dieses Bereichs, bis hin zum 2005 gefundenen Sonnentrabanten 2003 UB313 (Eris), der sogar größer ist als Pluto, dem bis dahin letzten Planeten.

Vielen Astrophysikern war Plutos Beschreibung als letztem Planet schon lange nicht mehr geheuer. Seine Eigenschaften wichen zu stark von denen der inneren Planeten ab und störten die Systematik der Astronomie. Hingegen stimmten seine Eigenschaften mit denen der neu gefundenen Objekte im Kuipergürtel überein. So wurden Pluto und die neuen Kleinplaneten immer häufiger als Objekte hinter der Neptunbahn, also als Trans-Neptun Objekte, kurz TNO, bezeichnet. Dieser Prozess endete im Jahr 2006 mit der Degradierung von Pluto zu einem Zwergplaneten und führte zu der nachfolgend beschriebenen Einteilung des Raumes um die Sonne in vier Bereiche ..


  1. dem inneren Sonnensystem  (mit den Planeten bis Neptun)
  2. dem Kuipergürtel         (Objekte auf der Sonnenhauptebene)
  3. der scattered Disk         (im Raum um die Sonne verstreute Objekte)
  4. der Oortsche Wolke     (Objekte in einer äußeren Kugelhülle)

Innerhalb dieser vier Bereichen sind die Transneptun-Asteroiden (TNO) in den Bereichen 2 bis 4 zu finden und werden durch die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften gekennzeichnet...
 
0. Die Zentauren
Nicht zu den TNO gehören die Zentauren. Diese Kleinplaneten reichen mit ihren Bahnen nicht unbedingt über die von Neptun hinaus, befinden sich also im inneren Sonnensystem. Mit langen, exzentrischen Bahnen kreuzen sie zumeist die Bahnen der äußeren Planeten. Ein Beispiel ist Chiron, der 1977 als Kleinplanet 2060 entdeckt wurde. Sein sonnennächster Umlaufpunkt liegt innerhalb der Saturnbahn, sein maximaler Umlaufpunkt reicht fast bis zur Uranusbahn. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt er 51 Jahre. Er und ebenso Pholus (Kleinplanet 5145) sind Beispiele für Kleinplaneten die Zentauren genannt werden.
Ihre Umlaufbahnen sind wegen der Bahnkreuzer mit den Riesenplaneten nicht dauerhaft. Über kurz oder lang werden sie vermutlich von einem der Riesenplaneten eingefangen, zerrissen oder derartig ungünstig abgelenkt, dass sie aus dem Sonnensystem herausgeschleudert werden. Man vermutet, dass die äusseren Jupitermonde oder der Neptunmond Triton ehemalige Zentauren waren.

1. Die Trans-Neptun Objekte (TNO)
Diese Körper des Sonnensystems besitzen eine Umlaufbahn um die Sonne, die außerhalb von der des Planeten Neptun liegt. Dabei wird eine geringe Unterschreitung der Neptunbahn, wie sie z.B. bei Pluto der Fall ist, toleriert.
Weitere Unterteilungen der TNO beziehen sich auf deren Entfernung zur Sonne, ihrem Anstellwinkel zur Hauptebene des Sonnensystems, der Ekliptik, der Elliptizität ihrer Bahnverläufe und der Umlaufresonanz bezüglich des Planeten Neptun. Man unterscheidet folgende Objekte ..


1.1 Die Kuiper Belt Objekte (KBO)
Diese befinden sich in einem Raum der beginnend bei 30 AE bis hin zu 55 AE in das Sonnensystem hinausreicht und deren Objekte weitgehend auf der Ekliptik liegen. An ihn grenzt mit fließendem Übergang die scattered Disk an (siehe unten).


     1.1.1 Cubewanos (Cub)
Die normalen KBO besitzen relativ runde Umlaufbahnen um die Sonne und eine schwache Bahnneigung. Sie sind vermutlich unmittelbar aus dem Urnebel, zusammen mit den anderen Planeten entstanden und haben keinerlei Ablenkung erfahren. Zudem sind ihre Umlaufbahnen von denen der anderen Planeten weitgehend unbeeinflusst. Sie befinden sich in einem Bereich zwischen 42 AE und 48 AE

     1.1.2 Twotinos (1:2) und Plutinos (2:3)
Die Twotinos und Plutinos unterscheiden sich von den Cubewanos nur in sofern, als sie bei ihrem Umlauf um die Sonne von der Gravitation des Planeten Neptun beeinflusst werden. Sie besitzen einen Umlaufzeitraum um die Sonne, der mit dem von Neptun in einem festen ganzzahligen Verhältnis steht.

         1.1.2.1 Twotinos besitzen eine Resonanz von 1:2 was bedeutet, dass sie in der
                                     Zeit zweier Neptunumläufe um die Sonne, diese einmal umlaufen.
                                     Dieser Bereich liegt bei ~47,7 AE
         1.1.2.2 Plutinos   besitzen eine Resonanz von 2:3, so dass von ihnen das
                                     Sonnensystem nach drei Neptunumläufen, zweimal umrundet
                                     wurde. Dieser Bereich liegt bei ~39,4 AE


1.2 Die scattered Disk Objekte (SDO)
Unter der scattered Disk (Raum mit vertreuten Objekten) versteht man einen Bereich zwischen dem Kuipergürtel und der inneren Oortschen Wolke. In diesen Bereich fallen Objekte mit langgesteckten elliptischen Bahnen, die extreme Neigungswinkel zur Hauptebene des Sonnensystems haben können. Bisher sind solche Objekte bekannt, die sich 35AE bis hin zu 130AE von der Sonne entfernen. Wie die Objekte zu diesen Bahnen kommen, haben die Astronomen noch nicht verstanden. Eine Erklärung wäre, dass diese Objekte bei der Entstehung des Sonnensystems einem der großen Planeten zu nahe kamen und abgelenkt wurden. Wie weit diese Objekte in den Raum hinausfliegen, lässt sich an 1996 TL66 ermessen, der sich der Sonne auf 35AE nähert, um sich dann auf ~130AE oder ~15 Lichtstunden von ihr zu entfernen. Ein weiters Beispiel für ein SDO ist der 2005 gefundene Zwergplanet Eris.
Im Sinn dieser mechanischen Vorstellung meinen einige Astronomen, dass auch die Zentauren abgelekte Objekte seien, die jedoch nicht nach aussen, sondern in das Sonnensystem abgelenkt wurden.

1.3 Die anomalen Objekte (ANO)
Die hier beschriebene Struktur ist im Fluss. Die Vielzahl der Körper des fernen Sonnensystems wurde erst in den Jahren nach1992 und mit immer neuen Überraschungen gefunden. Dies liegt an drastischen Verbesserungen der astronomischen Instrumente in den letzten 15 Jahre. Sie geht zudem mit der Fortentwicklung der Computertechnik und einer hochintegrierten immer sensibler reagierenden Sensorik einher. Für viele der beobachteten Eigenschaften und gewonnenen Einsichten haben die Astronomen einfach noch keine schlüssige Erklärung und müssen ihre Eindrücke erst sortieren.

1.4 Die Oort Cloud Objekts (OCO)
Eine mit Resten der Urwolke gefüllte Kugelhülle um die Sonne herum, die das Sonnensystem bis tief in das Weltall hinaus umhüllt. Aus ihr sollen z.B. die Kometen stammen, die sich durch ihre extrem elliptischen Bahnen auszeichnen. Die Oortsche Wolke, die noch immer eine rein hypothetische Annahme darstellt, könnte sich im Bereich zwischen 10.000AE bis hinaus zu 100.000 AE hinstrecken.
 
Asteroiden mit Monden
Eigentlich nicht verwunderlich, aber dennoch bemerkenswert ist, dass inzwischen mehrere Dutzend Trans-Neptun Objekte beobachtet wurden, die auch Monde besitzen. Dabei ist der Begriff Mond recht undefiniert. Denn welches Objekt von zwei ähnlich großen, ist der Mond. Möglicherweise sollte man von Doppelsystemen sprechen und auch die gibt es nachgewiesener Weise im Kuipergürtel. Pluto könnte ein Beispiel sein, allerdings ist er seit 2005 sogar ein Vierfach-System.
 
Zwergplaneten
Seit dem 24.August 2006 ist die Welt der Planeten im Raum der Sonne von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) neu geordnet worden. Seither gibt es Planeten, Zwergplaneten und Kleinplaneten (Asteroiden). Der Begriff Zwergplanet bezeichnet dabei einen nicht als Sonne anzusprechenden Himmelskörper, welcher folgende Eigenschaften besitzt ..

Er befindet sich auf einer direkten Bahn um einen Stern, ist also kein Mond. Er verfügt über eine ausreichende Masse, so dass er aufgrund seiner Eigengravitation eine annähernd runde Form besitzt, muss aber anders als Planeten die Umgebung seiner Bahn noch nicht bereinigt haben.

Dieser Festlegung folgend verlor Pluto nach 76 Jahren seinen Status als Planet und wurde zum Zwergplaneten. Ceres ein Kleinplanet im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter sowie Eris, ein Transneptun-Objekt, ehemals 2003 UB313, erhielten diesen neuen Status ebenfalls. Am 15.Juli 2008 entschloss sich die IAU auch 2005 FY9 zum Zwergplaneten mit dem Namen Makemake (Ma-kei Ma-kei) zu ernennen, ebenso 2003 EL61- Haumea, so dass 2008 fünf dieser Objekt die Sonne umkreisen.

Weitere Zwergplaneten könnten in den kommenden Jahren folgen, denn die Definition dessen was als Zwergplanet angesprochen werden soll, bestimmt im Besonderen, dass ein solches Objekt eine Masse besitzen muss, so dass sein Körper aufgrund der Gravitation dieser Masse, eine nahezu runde Form annimmt. Im Bereich der Mars-Jupiter Asteroiden ist außer Ceres vermutlich kein weiterer Zwergplanet zu erwarten. Aber unter den Trans-Neptun-Objekten (TNO) könnten noch einige diesen Titel beanspruchen. Ob es dabei wirklich so viele werden, wie in astronomischen Verlautbarungen gemutmaßt wird, bleibt abzuwarten.
 
 

TNO (KBO,SDO,OCO)
Durchm: < 2500 km
Entf.-Sonne: >35 AE bis ~100.000 AE
Vermutet: 1951 von J.H. Kuiper
                  Monde können vorkommen

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