Ein Team von Wissenschaftler:innen des Southwest Research Institute (SwRI) im texanischen San Antonio hat mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) eine bemerkenswerte Entdeckung gemacht. Wie das Institut in einer Pressemitteilung bekannt gab, wiesen sie erstmals gasförmiges Methan auf dem Zwergplaneten Makemake nach.

Dieser Nachweis ist bedeutsam, da Makemake damit nach Pluto erst das zweite bekannte transneptunische Objekt ist, bei dem eine Gashülle bestätigt wurde. Die Entdeckung, die demnächst im Fachmagazin „The Astrophysical Journal Letters“ veröffentlicht wird, stellt die bisherige Annahme infrage, bei Makemake handele es sich um einen inaktiven Himmelskörper.

Die Oberfläche von Makemake, einem Zwergplaneten mit etwa zwei Dritteln der Größe von Pluto, ist von gefrorenem Methan dominiert. Bisherige Beobachtungen legten jedoch nahe, dass er keine nennenswerte Atmosphäre besitzt.

„Das Webb-Teleskop hat nun enthüllt, dass Methan auch in der Gasphase über der Oberfläche vorhanden ist“, erklärt die Leiterin der Studie, Silvia Protopapa vom SwRI. „Das zeigt, dass Makemake kein inaktiver Überrest des äußeren Sonnensystems ist, sondern ein dynamischer Körper, auf dem sich Methan-Eis noch immer entwickelt.“

Die Daten des JWST lassen derzeit zwei plausible, aber sehr unterschiedliche Interpretationen für den Ursprung des Methangases zu. Eine Möglichkeit ist die Existenz einer extrem dünnen, permanenten Atmosphäre, die durch die Sublimation von Eis an der Oberfläche aufrechterhalten wird.

Die Modelle des Teams deuten auf einen Oberflächendruck von nur etwa 10 Picobar hin. Das ist 100 Milliarden Mal weniger als der atmosphärische Druck der Erde und eine Million Mal dünner als die Atmosphäre Plutos.

Die zweite Möglichkeit ist laut der (noch ungeprüften) wissenschaftlichen Veröffentlichung auf Arxiv, dass das Methan durch vorübergehende, aber heftige Ausbrüche freigesetzt wird. Solche als Kryovulkanismus oder „Plumes“ bezeichneten Ereignisse könnten Methan mit einer Rate von mehreren hundert Kilogramm pro Sekunde ausstoßen. Space.com vergleicht diese Aktivität mit den gewaltigen Wasserfontänen, die vom Saturnmond Enceladus bekannt sind.

Während die Entdeckung das Bild von Makemake grundlegend ändert, ist zur Einordnung eine gewisse Nüchternheit geboten. Beide Szenarien basieren auf Modellen, die auf den aktuellen, noch limitierten Daten beruhen.

„Zukünftige Webb-Beobachtungen mit höherer spektraler Auflösung werden helfen zu bestimmen, ob das Methan von einer dünnen, gebundenen Atmosphäre oder von plume-artigen Ausgasungen stammt“, so Ian Wong, ein an der Studie beteiligter Wissenschaftler am Space Telescope Science Institute in Baltimore. Erst diese weiteren Analysen werden ein präziseres Verständnis der Prozesse auf den eisigen Welten am Rande unseres Sonnensystems ermöglichen.