Pluto und die umkämpfte Ordnung des Sonnensystems
Heute ist der 6.10.2026. Im Schatten der Hörsäle der Uni Stuttgart wirkt Pluto zunächst wie ein Fall für den Grundschulunterricht: 1930 entdeckte Clyde Tombaugh den fernen Himmelskörper, danach galt er als neunter Planet des Sonnensystems. 76 Jahre lang lernten Schülerinnen und Schüler genau dieses Modell mit neun Planeten.
Dann wurde es kompliziert. Astronomen fanden weitere plutoähnliche Objekte im Kuipergürtel, jener Region jenseits der Neptunbahn. 2005 kam Eris dazu, ein weit von der Sonne entferntes Objekt mit nahezu Plutos Größe. Plötzlich stand die Frage im Raum: Wenn Pluto ein Planet ist, müssten dann nicht auch Eris und womöglich noch etliche andere Körper dazugehören?
Warum Pluto seinen Planetenstatus verlor
Die Internationale Astronomische Union (IAU) reagierte 2006 mit einer offiziellen Definition. Ein Planet muss die Sonne umkreisen, durch seine eigene Schwerkraft nahezu kugelförmig sein und seine Umlaufbahn weitgehend von anderen Objekten freigeräumt haben.
Pluto erfüllt die ersten beiden Bedingungen. Bei der Bahnräumung hapert es jedoch: Er teilt seine Umgebung mit zahlreichen Körpern des Kuipergürtels und dominiert seine Umlaufbahn nicht. Die IAU stufte ihn deshalb als Zwergplaneten ein. Seitdem umfasst das Sonnensystem offiziell acht statt neun Planeten.
Die Entscheidung fiel am 24. August 2006 in Prag. Zuvor war sogar eine Expertenvorlage diskutiert worden, nach der zwölf Planeten gegolten hätten – darunter Ceres, Pluto, Charon und Eris. Bei der Schlussabstimmung am letzten Konferenztag waren 424 Delegierte anwesend. Eine Petition für eine neue Abstimmung erhielt bis zum 31. August 2006 insgesamt 305 Unterschriften.
Kritiker halten vor allem das Kriterium der Bahnräumung für wackelig. Auch Erde, Mars, Jupiter und Neptun haben ihre Bahnen nicht vollständig von anderen Objekten befreit. Zur Bewertung der Bahndominanz wird deshalb unter anderem die planetarische Diskriminante herangezogen: Für die Erde liegt sie bei etwa 1.700.000, für Jupiter bei etwa 625.000, für Mars bei etwa 5.100, für Ceres bei etwa 0,33 und für Pluto bei etwa 0,077.
Ein kleiner Körper mit viel Landschaft
Pluto ist nahezu kugelförmig und geologisch alles andere als langweilig. Eisberge, Ebenen und Gletscher prägen seine Oberfläche. Dazu kommen eine dünne Atmosphäre und fünf Monde. Charon, der größte von ihnen, ist im Verhältnis zu Pluto so groß, dass das Paar teilweise als besonderes Doppelobjektsystem betrachtet wird; Charon erreicht etwa die Hälfte von Plutos Größe.
2015 flog die Raumsonde New Horizons an Pluto vorbei und lieferte detaillierte Bilder. Zu sehen war unter anderem eine große herzförmige Region, daneben weitere auffällige geologische Strukturen. Für viele Menschen war das der Moment, in dem aus einem blassen Punkt in alten Schulbüchern plötzlich eine richtige Welt wurde.
Die Frage nach der Kugelform ist allerdings ebenfalls nicht so sauber, wie sie klingt. Masse und Durchmesser lassen sich bei fernen Körpern teilweise bestimmen, die genaue Form aber nicht immer. Vesta und Neptuns Mond Proteus sind relativ massereich, jedoch nicht rund. Saturns Monde Mimas und Miranda sind trotz geringerer Größe annähernd kugelförmig. Entscheidend sind unter anderem Materialzusammensetzung und Entstehungstemperatur: Eisreiche Körper erreichen ein hydrostatisches Gleichgewicht leichter als Körper aus Gestein oder Eisen.
Eine geophysikalische Definition würde deshalb stärker auf Form und innere Eigenschaften schauen als auf die Bahn. Nach diesem Ansatz könnten Pluto und über hundert weitere Objekte, darunter größere Monde, als Planeten gelten. Offen bliebe dann etwa, ob Braune Zwerge dazugehören. Als alternative Grenze wurde eine Mindestmasse von etwa (10^{23}) Kilogramm vorgeschlagen.
Vom Asteroiden bis zum Plutoiden
Bis in die 1980er-Jahre unterschied man im Sonnensystem vor allem zwischen neun Planeten und Asteroiden. Pluto war wegen seiner stark elliptischen und geneigten Bahn sowie seiner geringen Größe schon damals ein Sonderfall. Nach den Entdeckungen weiterer Kuipergürtel-Objekte ab 1992 – insbesondere Quaoar 2002 und Eris 2005 – musste die alte Ordnung endgültig nachjustiert werden. Eris schien zunächst größer als Pluto und wurde in den Medien als möglicher „zehnter Planet“ bezeichnet.
Die IAU legte 2006 erstmals drei Kategorien für nicht-satellitäre Objekte des Sonnensystems fest. Planeten umkreisen die Sonne, besitzen genügend Masse für eine annähernd runde Form durch hydrostatisches Gleichgewicht und haben ihre Bahnumgebung weitgehend bereinigt. Zwergplaneten erfüllen die ersten beiden Kriterien, nicht aber das dritte. Monde wiederum werden trotz möglicher Kugelform nicht als Planeten oder Zwergplaneten eingestuft, weil sie einen anderen Körper und nicht direkt die Sonne umkreisen.
Für Zwergplaneten außerhalb der Neptunbahn gibt es seit Juni 2008 die Bezeichnung „Plutoiden“. Das frühere Wort „Plutone“ wurde unter anderem verworfen, weil der Begriff „Pluton“ bereits eine geologische Bedeutung besitzt. Und auch heute ist die Definition umstritten. Einige Wissenschaftler finden, dass die Bahnräumung nicht das einzige sinnvolle Kriterium für einen Planeten sein sollte. Anders als bei anderen astronomischen Objekten behält sich die IAU die alleinige Einstufung von Zwergplaneten vor.
Offiziell anerkannt sind seit 2008 fünf Himmelskörper als Zwergplaneten; mehrere hundert weitere kommen dafür infrage. Die fünf sind nicht bloß Namen auf einer Liste:
- Ceres ist der einzige anerkannte Zwergplanet im Asteroidengürtel und hat einen Äquatordurchmesser von 963 Kilometern. Giuseppe Piazzi entdeckte ihn 1801, zunächst wurde Ceres als Planet eingestuft. Bis 1846 führte man auch Pallas, Juno, Vesta und Astraea als Planeten. Wegen zahlreicher weiterer Entdeckungen zwischen Mars und Jupiter entstand 1851 die Kategorie „Asteroiden“.
- Pluto hat einen Äquatordurchmesser von 2.374 Kilometern, fünf Monde und mit Charon einen ungewöhnlich großen Begleiter. 1930 entdeckt, wurde er 76 Jahre lang als neunter Planet geführt. 2006 erfolgte die Einstufung als Zwergplanet, weil Pluto seine Umlaufbahn nicht dominiert.
- Eris wurde am 29. Juli 2005 bekannt gemacht. Ihr Äquatordurchmesser beträgt 2.326 Kilometer. Eris ist etwas kleiner, aber massereicher als Pluto, besitzt den Mond Dysnomia und führte mit ihrer Entdeckung zur Planetendefinition von 2006 sowie zur Einführung der Zwergplanetenkategorie.
- Makemake, ursprünglich das Kuipergürtel-Objekt 2005 FY9, erhielt am 14. Juli 2008 seinen Namen und den Status eines Zwergplaneten. Der Äquatordurchmesser beträgt 1.502 Kilometer. Zum System gehört der Mond S/2015 (136472) 1, auch „MK 2“ genannt.
- Haumea, zuvor als Kuiperobjekt 2003 EL61 bezeichnet, bekam am 17. September 2008 seinen Namen und den Status eines Zwergplaneten. Sie besitzt die Monde Hiʻiaka und Namaka und ist wegen ihrer schnellen Rotation stark ellipsoid geformt. Der Äquatordurchmesser liegt bei etwa 2.200 Kilometern, der Abstand der Pole bei etwa 1.100 Kilometern.
Die lange Liste der möglichen Zwerge
Zahlreiche Kandidaten warten noch auf eine eindeutige Einstufung, weil ihre annähernde Rundheit bisher nicht sicher nachgewiesen werden konnte. Gerade im Kuipergürtel und darüber hinaus sind viele Objekte weder eindeutig klassifiziert noch offiziell benannt. Hygiea etwa ist mit 434 Kilometern Durchmesser das viertgrößte Objekt im Asteroidengürtel. Beobachtungen der Europäischen Südsternwarte deuten auf eine annähernd kugelförmige Gestalt hin – sie könnte die Kriterien für einen Zwergplaneten erfüllen.
Der Astronom Mike Brown teilt Kandidaten nach Durchmesser und Wahrscheinlichkeit in fünf Gruppen ein. Für den 5. Mai 2023 wurden im äußeren Sonnensystem insgesamt 741 mögliche Zwergplaneten gezählt: zehn Objekte mit mehr als 800 Kilometern Durchmesser
