Die Monde des Neptun, die alle Namen aus der griechischen Mythologie tragen, sind für Wissenschaftler zum Teil noch immer ein Rätsel, da sie kaum unterschiedlicher sein könnten. Der bereits 1846 entdeckte Triton, der größte der Monde, hat einen Durchmesser von 2.705 Kilometern. Proteus liegt mit einem Durchmesser von 420 Kilometer an zweiter Stelle, die mit ihm 1989 anhand von Aufnahmen der Raumsonde Voyager 2 entdeckten kleinen Monde Naiad, Thalassa, Despina, Galatea und Larissa sind vermutlich aus Trümmern anderer Monde entstanden.

Insgesamt umkreisen Neptun 14 Monde, der kleinste wurde erst 2013 entdeckt und trug bisher die schlichte Bezeichnung S/2004 N 1. Nun hat der Minitrabant, dessen Durchmesser gerade mal 34,8 Kilometer beträgt und der seine Umlaufbahn knapp innerhalb der von Proteus hat, den Namen Hippocamp. Benannt ist er nach dem Hippocampus, einem Wesen, halb Pferd und halb Fisch, aus der griechischen, phönizischen und etruskischen Mythologie.

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Dr. Mark Showalter vom SETI Institute in Mountain View in Kalifornien hat mithilfe des NASA/ESA Hubble Space Telescopes und älteren Daten der Voyager 2-Sonde nun den Ursprung des kleinsten bekannten Mondes im Orbit des Planeten Neptun untersucht und seine Entstehung entschlüsselt. Dabei kam heraus, dass „der Mond, den es nicht geben dürfte“, wohl ein Fragment seines größeren Nachbarn Proteus ist.

Da Hippocamp ziemlich im Dunklen liegt und nur etwa 34 Kilometer Durchmesser hat, wurde er von den Raumfahrtkameras der NASA Voyager 2 übersehen, als die Sonde 1989 am Neptun vorbeiflog. Mehrere andere Monde, die von der Voyager entdeckt wurden, sind auf diesem Bild aus dem Jahr 2009 zu sehen, ebenso wie eine Planetenstruktur, die als Ringbögen bekannt ist. ©: NASA, ESA und M. Showalter (SETI Institute)

Showalter entdeckte Hippocamp im Juli 2013 bei der Analyse von über 150 Archivbildern von Neptun, die Hubble zwischen 2004 und 2009 aufgenommen hat. „Wir hätten nicht erwartet, so einen kleinen Mond so nah neben Neptuns größtem innerem Mond zu finden“, sagt Dr. Showalter über den 4,8 Milliarden Kilometer von der Erde entfernten Satelliten.

Rätsel entschlüsselt

Die Umlaufbahnen von Proteus und seinem winzigen Nachbarn liegen mit einem Abstand von 12.000 Kilometern nämlich so nahe beieinander, dass Hippocamp eigentlich gar nicht existieren dürfte. Normalerweise würde bei einer so engen Nachbarschaft zweier so unterschiedlich großer Satelliten entweder der Größere den Kleinen aus dem Orbit werfen oder der Kleinere würde durch die Gravitation angezogen und auf den Größeren stürzen.

„Das besondere an Hippocamp ist zum einen seine geringe Größe, und die Tatsache, dass er überhaupt existiert“, erklärt Dr. Mathias Jäger von der ESA in Garching bei München. „Aufgrund seiner Nähe zum Mond Proteus dürfte er eigentlich nicht existieren. Erst indem die Wissenschaftler die Daten von Hubble mit alten Bildern der Voyager 2 Sonde kombiniert haben, konnten Sie das Rätsel lösen: Hippocamp ist ursprünglich ein Teil des größeren Proteus gewesen.“

Bilder von Voyager 2 aus dem Jahr 1989 zeigen einen großen Einschlagkrater auf Proteus, den Pharos-Krater, der so groß ist, dass er den Mond eigentlich hätte zerstören sollen. „1989 dachten wir, der Krater sei das Ende der Geschichte“, sagt Showalter. „Durch Hubble wissen wir jetzt, dass ein kleines Stück Proteus zurückgeblieben ist und, dass wir es heute als Hippocamp sehen.“

Neptun

© NASA, ESA und A. Feild (STScI)

Ergebnis einer turbulenten und gewalttätigen Geschichte

Hippocamp ist laut der Wissenschaftler das jüngste Ergebnis der turbulenten und gewalttätigen Geschichte des Satellitensystems von Neptun. Proteus selbst bildete sich vor Milliarden Jahren nachdem er einen riesigen Körper aus dem Kuiper-Gürtel eingefangen hatte, der heute als der größte Mond von Neptun, Triton, bekannt ist. Die plötzliche Gegenwart eines so massiven Objekts im Orbit zerstörte alle anderen Satelliten, die sich zu der Zeit ebenfalls im Orbit befanden. Die Trümmer dieser zerbrochenen Monde verschmolzen im Laufe der Zeit wieder zu der zweiten Generation von natürlichen Satelliten, die wir heute sehen.

Spätere Bombardierungen durch Kometen führten dann zur Geburt von Hippocamp, der folglich als Satellit der dritten Generation gesehen werden kann. „Basierend auf Schätzungen der Kometenpopulationen wissen wir, dass andere Monde im äußeren Sonnensystem viele Male von Kometen getroffen und zertrümmert wurden und sich wieder neu gebildet haben“, sagt Jack Lissauer vom Ames Research Center der NASA in Kalifornien. „Dieses Satellitenpaar zeigt auf dramatische Weise, dass Monde manchmal von Kometen zerbrochen werden.“

Der wissenschaftliche Name für das Seepferdchen ist Hippocampus, auch der Name eines wichtigen Teils des menschlichen Gehirns. Die Regeln der Internationalen Astronomischen Union verlangen, dass die Monde des Neptuns nach der griechischen und römischen Mythologie der Unterwasserwelt benannt werden.

Die Studie von Showalter und seinen Kollegen ist in der Zeitschrift Nature erschienen.

Titelbild: ©: NASA, ESA and J. Olmsted (STScI)

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