Hydra (Mond)

(134340) Pluto II (Hydra)
Pluto, sein Mond Charon und die beiden neu entdeckten Trabanten
Vorläufige oder systematische Bezeichnung	S/2005 P 1
Zentralkörper	Pluto
Eigenschaften des Orbits
Große Halbachse	64.780 ± 88 km
Periapsis	64.443 km
Apoapsis	65.117 km
Exzentrizität	0,0052 ± 0,0011
Bahnneigung	0,25° ± 0,11 (Äquatorebene)°
Umlaufzeit	38,2065 ± 0,0014 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	0,1233 km/s
Physikalische Eigenschaften
Albedo	0,04 − 0,35
Scheinbare Helligkeit	22,96 ± 0,15 mag
Mittlerer Durchmesser	61 - 167 km
Masse	5 · 1016 - 2 · 1018 kg
Fallbeschleunigung an der Oberfläche	≈ 0 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	≈ 0 m/s
Oberflächentemperatur	-240°C - -218°C / 33 - 55 K
Entdeckung
Entdecker	Forscherteam des Lowell-Observatorium
Datum der Entdeckung	15. Juni 2005

Hydra ist der dritte und zweitgrößte Mond des Zwergplaneten (alte Bez. Planet), Plutoiden und Plutinos Pluto. Sein Durchmesser wird auf zwischen 61 und 167 Kilometer geschätzt.

Entdeckung und Benennung

Hydra wurde am 15. Juni 2005 zusammen mit Nix vom Pluto Companion Search Team bestehend aus Hal A. Weaver, S. Alan Stern, Max J. Mutchler, Andrew J. Steffl, Marc W. Buie, William J. Merline, John R. Spencer, Eliot F. Young und Leslie A. Young durch Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop am 15. und 18. Mai 2005 entdeckt. Die beiden Monde wurden am 15. Juni von Max J. Mutchler und am 15. August 2005 von Andrew J. Steffl unabhängig voneinander gefunden. Hydra wurde bei 1,85 Bogensekunden Abstand zu Pluto gefunden. Als beide Monde nachträglich auf Aufnahmen vom November 2002 lokalisiert werden konnten, wurde daraufhin die Entdeckung am 31. Oktober 2005 bekanntgegeben; der Mond erhielt zunächst die vorläufige Bezeichnung S/2005 P 1. Die tatsächliche Existenz der beiden Himmelskörper wurde bei weiteren Beobachtungen des Pluto-Systems am 22. Februar 2006 bestätigt.

Entdeckungsfotos von Nix und Hydra

Am 21. Juni 2006 wurde der Mond von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) offiziell nach Hydra (griechisch für „Wasserschlange“) benannt, dem neunköpfigen Seeungeheuer aus der griechischen Mythologie. Wenn es einen Kopf verlor, wuchsen an dessen Stelle zwei neue. Die Hydra galt als Tochter der Echidna und des Typhon sowie als Schwester des Kerberos, der Chimaira und der Sphinx.

Zudem entsprechen die Namen Nix und Hydra den Initialen der Raumsonde New Horizons, die das System im Juli 2015 erkunden soll.

Bahneigenschaften

Die Bahnen von Pluto, Charon, Nix und Hydra um das Baryzentrum des Systems

Hydra umkreist den gemeinsamen Schwerpunkt des Pluto-Charon-Systems in einer prograden, leicht elliptischen Umlaufbahn in einem mittleren Abstand von 62.745 km (64.780 km Abstand von Plutos Zentrum, ca. 56,18 Plutoradien). Die Bahnexzentrizität beträgt 0,0052, die Bahn ist 0,25° gegenüber dem Äquator von Pluto geneigt. Die Bahn ist die exzentrischste des Pluto-Systems.

Die Umlaufbahn des nächstinneren Mondes S/2011 (134340) 1 hat einen etwa 7.000 km geringeren Radius; Nix sowie Charon umkreisen Pluto auf noch engeren Bahnen.

Hydra umläuft Pluto in 38 Tagen 4 Stunden 57 Minuten und 21,6 Sekunden, was rund 2371,7 Umläufen in einem Pluto-Jahr (rund 248,09 Erdjahre) entspricht.

Die Bahnperiode befindet sich nahe einer 1:6-Bahnresonanz mit Charon, wobei die Abweichung 0,3% beträgt. Ob dies eine echte Resonanz ist, kann erst mit einer genaueren Bahnbestimmung, insbesondere der Bestimmung der Präzessionsrate, sicher geklärt werden. Falls es keine echte Resonanz ist, gibt es eine Hypothese, nach der eine solche Nah-Resonanz vor der nach außen laufenden Migration von Charon herstammt. Aufrechterhalten wird sie demnach durch die periodische lokale Fluktuation von 5% in der Gravitationsfeldstärke durch den Umlauf von Pluto und Charon umeinander.

Physikalische Eigenschaften

Der genaue Wert des Durchmessers konnte bislang nicht bestimmt werden, da das Rückstrahlvermögen (Albedo) der Oberfläche nicht bekannt ist. Sollte die Albedo gleich der von Charon (0,372) sein, ergäbe dies 61 km, bei einer Albedo von 0,04, entsprechend den dunkelsten Kuipergürtelobjekten, 167 km.

Hydra ist um 25% heller als Nix, was auf ein um 10 - 15% größeren Durchmesser hinweist, wenn man von einer gleichen Albedo der beiden Monde ausgeht. Die Hubble-Aufnahmen von 2002 bis 2003 implizierten, dass Nix der größere Mond ist. Bei den Hubble-Beobachtungen, die 2005 bis 2006 speziell für die Beobachtung der lichtschwachen Monde abgestimmt waren, erwies sich wiederum Hydra als der hellere Mond. Bei spektralen Untersuchungen zeigte sich Hydra im Unterschied zum rötlichen Pluto in einer ähnlich neutralen grauen Farbe wie Charon und Nix.

Hydra ist wahrscheinlich, analog zur Theorie zur Entstehung des Erdmondes, das Produkt der großen Kollision eines Vorgängers von Pluto mit einem anderen plutogroßen Körper des Kuipergürtels, die den Mond Charon formte und dabei Trümmer in äußere Umlaufbahnen um Pluto gerieten, die dabei den Mond Hydra bildeten.

Erforschung

Das Plutosystem von Hydra aus gesehen. Nix befindet sich links von der Bildmitte

Nach der Entdeckung im Sommer 2005 durch Bilder des Hubble-Weltraumteleskops wurden die beiden neuentdeckten Monde im September 2005 durch das Keck- und das Gemini-Observatorium auf Hawaii sowie durch das ESO VLT-Teleskop in Chile beobachtet, um die Entdeckung zu bestätigen, was jedoch misslang, da die Bedingungen für eine Beobachtung des Pluto-Systems zu dieser Zeit ungünstig waren. Am 24. Oktober konnte Marc W. Buie und Eliot F. Young die Monde auf den Bildern von 2002 ausmachen.

Es ist geplant, die am 19. Januar 2006 gestartete Raumsonde New Horizons am 14. Juli 2015 in 27.000 km Entfernung an Charon und in 9.600 km Entfernung an Pluto vorbeifliegen zu lassen. Da die Entdeckung von Hydra und Nix sowie des vierten Mondes S/2011 (134340) 1 beim Start der Sonde noch nicht bestätigt war, wurden sie in der Mission nicht eingeplant. Hydra und Nix wurden jedoch nachträglich ins Beobachtungsprogramm aufgenommen. Sie sollten 90 Tage vor der Passage lokalisierbar sein und man wird dann ihre Bahnen genauer erfassen, um ihre Position beim Vorbeiflug sicherzustellen. Man wird dann beide Monde mit einer Auflösung von besser als 200 m/Pixel erfassen, nur wenig schlechter als bei Charon (200 m/Pixel). Nach den derzeitigen Simulationen befindet sich Hydra auf derselben Seite von Pluto wie Charon, Nix dagegen auf der anderen Seite, dafür aber näher an der Sonde.

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Siehe auch

• Liste der natürlichen Satelliten von Zwergplaneten
• Liste der natürlichen Satelliten von Asteroiden
• Liste der natürlichen Satelliten von Planeten

Weblinks

• Wm. Robert Johnston: (134340) Pluto, Charon, Nix, and Hydra
• Background Information Regarding Our Two Newly Discovered Satellites of Pluto – Webseite der Entdecker (englisch)
• NASA's Hubble Reveals Possible New Moons Around Pluto (englisch)
• NASA Pressemitteilung zur Entdeckung (englisch)
• Hubble Confirms New Moons of Pluto (englisch)
• Artikel zur Benennung (englisch)
• Die Entdecker: New Constraints on Additional Satellites of the Pluto System Astronomical Journal, 2005 (englisch)
• Die Entdecker: Orbits and photometry of Pluto's satellites: Charon, S/2005 P1 and S/2005 P2 Astronomical Journal, 2005 (englisch)
• IAUC Nr. 8625 31. Oktober 2005 (Entdeckung)
• IAUC Nr. 8676 22. Februar 2006 (Bestätigung)
• IAUC Nr. 8686 9. März 2006 (Beobachtungsdetails)
• IAUC Nr. 8723 21. Juni 2006 (Benennung)

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Siehe auch: Liste der Monde • Liste der natürlichen Satelliten von Asteroiden