Als Eris entdeckt wurde, schien es zunächst, als hätte unser Sonnensystem plötzlich einen zehnten Planeten bekommen. Das weit entfernte Objekt hinter der Neptunbahn wirkte mindestens so groß wie Pluto und erwies sich später sogar als massereicher. Genau damit begann eine Diskussion, die 2006 schließlich dazu führte, dass die Internationale Astronomische Union den Begriff „Planet“ neu definierte – und Pluto seinen bisherigen Status verlor.

Heute lässt sich die ursprüngliche Frage deutlich genauer beantworten: Nein, Eris ist nach den derzeit besten Messungen nicht größer als Pluto. Pluto besitzt einen etwas größeren Durchmesser. Eris ist jedoch deutlich massereicher als Pluto. Genau diese Kombination macht den Vergleich der beiden Zwergplaneten so interessant.

Wie groß ist Eris wirklich?

Eris gehört zu den größten bekannten Zwergplaneten des Sonnensystems. Sein Durchmesser beträgt nach Messungen einer Sternbedeckung ungefähr 2.326 Kilometer. Pluto kommt dagegen auf rund 2.377 Kilometer.

Der Unterschied ist also erstaunlich klein. Pluto ist im Durchmesser nur etwa 50 Kilometer größer. Angesichts der enormen Entfernung von Eris war es lange schwierig, seine tatsächliche Größe zuverlässig zu bestimmen.

Zu Beginn sah es sogar anders aus. Frühere Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop deuteten darauf hin, dass Eris etwas größer sein könnte als Pluto. Deshalb wurde Eris zeitweise als größtes bekanntes Objekt jenseits der Neptunbahn beschrieben.

Erst genauere Messungen änderten dieses Bild.

Warum hielt man Eris zunächst für größer als Pluto?

Bei sehr weit entfernten Objekten lässt sich der Durchmesser nicht einfach wie mit einem Lineal bestimmen. Astronomen müssen aus Helligkeit, Entfernung und dem Rückstrahlvermögen der Oberfläche auf die Größe schließen.

Genau darin lag das Problem bei Eris.

Ein großes, dunkles Objekt kann aus der Ferne ähnlich hell erscheinen wie ein kleineres Objekt mit einer sehr stark reflektierenden Oberfläche. Solange nicht genau bekannt ist, wie viel Sonnenlicht eine Welt zurückwirft, bleiben Größenbestimmungen entsprechend unsicher.

Eris besitzt eine ungewöhnlich helle Oberfläche. Ein großer Teil des auftreffenden Sonnenlichts wird reflektiert. Dadurch konnte das Objekt zunächst größer erscheinen, als es tatsächlich ist.

Eine wesentlich bessere Gelegenheit bot sich 2010. Damals zog Eris von der Erde aus gesehen vor einem weit entfernten Stern vorbei. Bei einer solchen Sternbedeckung können Astronomen messen, wie lange der Stern an verschiedenen Beobachtungsorten verdeckt wird. Daraus lässt sich der Durchmesser eines Himmelskörpers sehr viel genauer bestimmen.

Die Auswertung ergab einen Radius von rund 1.163 Kilometern – entsprechend ungefähr 2.326 Kilometern Durchmesser.

Damit wurde klar: Eris und Pluto sind nahezu gleich groß.

Ist Pluto größer als Eris?

Nach dem heutigen Kenntnisstand ja.

Die Raumsonde New Horizons flog 2015 an Pluto vorbei und ermöglichte eine wesentlich genauere Bestimmung seiner Größe. Pluto besitzt einen Durchmesser von ungefähr 2.377 Kilometern und ist damit etwas größer als Eris.

Damit gilt Pluto derzeit als der größte bekannte Zwergplanet des Sonnensystems, wenn die Größe über den Durchmesser definiert wird. Eris folgt unmittelbar dahinter.

Der Unterschied ist jedoch so gering, dass die beiden Welten in dieser Hinsicht beinahe Zwillinge sind. Beide sind kleiner als der Erdmond, dessen Durchmesser rund 3.475 Kilometer beträgt.

Bei der Masse kehrt sich das Verhältnis allerdings deutlich um.

Ist Eris schwerer als Pluto?

Eris ist kleiner als Pluto, besitzt aber mehr Masse.

Seine Masse beträgt ungefähr das 1,27-Fache der Pluto-Masse. Eris enthält also rund 27 Prozent mehr Masse, obwohl sein Durchmesser etwas geringer ist.

Diese Erkenntnis wurde mithilfe seines Mondes Dysnomia möglich. Der Mond umkreist Eris etwa alle 16 Tage. Aus seiner Umlaufbahn konnten Astronomen bestimmen, wie stark die Schwerkraft von Eris auf Dysnomia wirkt und daraus die Masse des Zwergplaneten berechnen.

Dass Eris mehr Masse auf kleinerem Raum besitzt, bedeutet gleichzeitig, dass seine mittlere Dichte höher ist. Daraus lässt sich schließen, dass Eris einen vergleichsweise großen Anteil an Gesteinsmaterial enthält und nicht überwiegend aus Eis besteht.

Der Satz „Eris ist größer als Pluto“ ist deshalb nur dann halbwegs verständlich, wenn eigentlich die Masse gemeint ist. Beim Durchmesser stimmt er nach heutigem Wissen nicht.

Wie wurde Eris entdeckt?

Die Entdeckungsgeschichte von Eris begann bereits 2003.

Am 21. Oktober dieses Jahres entstanden am Palomar-Observatorium in Kalifornien Aufnahmen im Rahmen einer systematischen Suche nach weit entfernten Objekten des Sonnensystems. Mike Brown vom California Institute of Technology sowie Chad Trujillo und David Rabinowitz werteten solche Aufnahmen aus.

Am 5. Januar 2005 wurde Eris auf den Daten erkannt. Die öffentliche Bekanntgabe erfolgte im selben Jahr.

Zunächst erhielt das Objekt die offizielle provisorische Bezeichnung 2003 UB313. Das Entdeckungsteam verwendete intern außerdem den Spitznamen „Xena“.

Schon bald wurde deutlich, dass hier nicht irgendein kleiner Körper am Rand des Sonnensystems gefunden worden war. Eris befand sich in derselben Größenklasse wie Pluto – und genau das stellte Astronomen vor ein Problem.

Warum führte Eris zur Herabstufung von Pluto?

Bis zur Entdeckung großer Objekte jenseits der Neptunbahn war Pluto eine Ausnahmeerscheinung. Seit seiner Entdeckung 1930 galt er als neunter Planet.

Doch immer bessere Teleskope brachten zunehmend Welten zum Vorschein, die Pluto ähnelten. Eris verschärfte dieses Problem entscheidend, denn das Objekt war nicht nur ähnlich groß wie Pluto, sondern sogar massereicher.

Wenn Pluto ein Planet war – warum sollte dann Eris keiner sein?

Astronomen standen damit vor einer grundsätzlichen Entscheidung. Entweder musste Eris ebenfalls als Planet anerkannt werden, möglicherweise gefolgt von weiteren ähnlichen Objekten, oder die Definition eines Planeten musste präzisiert werden.

2006 beschäftigte sich die Internationale Astronomische Union auf ihrer Generalversammlung in Prag mit dieser Frage.

Am Ende wurde beschlossen, dass ein Planet im Sonnensystem drei Bedingungen erfüllen muss: Er muss die Sonne umkreisen, aufgrund seiner eigenen Schwerkraft annähernd rund sein und die Umgebung seiner Umlaufbahn dynamisch dominieren beziehungsweise weitgehend von vergleichbaren Objekten freigeräumt haben.

Pluto erfüllt die dritte Voraussetzung nicht. Eris ebenfalls nicht.

Beide wurden deshalb der neuen beziehungsweise klar definierten Klasse der Zwergplaneten zugeordnet.

Hat Eris Pluto wirklich zum Zwergplaneten gemacht?

Eris allein hat Pluto nicht „herabgestuft“. Die Entdeckung machte jedoch unübersehbar, dass die bisherige Einteilung des Sonnensystems zunehmend problematisch geworden war.

Schon vor Eris waren große Objekte jenseits des Neptun entdeckt worden. Doch Eris war der entscheidende Fall, weil seine Masse sogar über der von Pluto lag. Ein Sonnensystem mit Pluto als Planet, aber Eris als Nicht-Planet ließ sich wissenschaftlich immer schwerer begründen.

In diesem Sinne war Eris tatsächlich der Auslöser, der eine lange schwelende Diskussion beschleunigte.

Passenderweise erhielt das Objekt 2006 den Namen Eris – nach der griechischen Göttin des Streits und der Zwietracht.

Sein Mond wurde Dysnomia genannt, nach einer Gestalt der griechischen Mythologie, die mit Gesetzlosigkeit verbunden ist.

Wo befindet sich Eris?

Eris gehört zu den transneptunischen Objekten, also zu den Himmelskörpern, deren Bahnen zumindest überwiegend außerhalb der Neptunbahn liegen.

Seine Umlaufbahn unterscheidet sich jedoch deutlich von den fast kreisförmigen Bahnen vieler Planeten. Sie ist stark elliptisch und gegenüber der Ebene des Sonnensystems stark geneigt.

Im Durchschnitt befindet sich Eris ungefähr 68 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt. Eine Astronomische Einheit entspricht dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne, also rund 150 Millionen Kilometern.

Eris benötigt ungefähr 557 Jahre für einen vollständigen Umlauf um die Sonne.

Seine Entfernung verändert sich dabei erheblich. Am sonnennächsten Punkt seiner Bahn kommt Eris auf weniger als 40 Astronomische Einheiten heran. Am sonnenfernsten Punkt liegt er fast 100 Astronomische Einheiten entfernt.

Damit verbringt Eris einen großen Teil seiner Umlaufzeit in einer Region, in der die Sonne nur noch wie ein außergewöhnlich heller Stern am Himmel erscheinen würde.

Wie kalt ist Eris?

Die enorme Entfernung von der Sonne macht Eris zu einer extrem kalten Welt.

Je nach Position auf seiner Umlaufbahn werden für seine Oberfläche Temperaturen von ungefähr minus 217 bis minus 243 Grad Celsius angenommen.

Unter diesen Bedingungen sind Stoffe wie Methan, die auf der Erde als Gas vorkommen, auf Eris gefroren. Spektroskopische Untersuchungen haben Methaneis auf seiner Oberfläche nachgewiesen.

Die ungewöhnlich helle Oberfläche könnte damit zusammenhängen. Eine mögliche Erklärung lautet, dass Gase aus einer sehr dünnen Atmosphäre ausfrieren, wenn Eris sich weit von der Sonne entfernt. Sie könnten sich anschließend als frische, stark reflektierende Eisschicht über den Boden legen.

Wenn Eris auf seiner langen Umlaufbahn der Sonne wieder näher kommt, könnten solche gefrorenen Stoffe teilweise sublimieren und zeitweise eine extrem dünne Atmosphäre bilden.

Eine dauerhaft dichte Atmosphäre wie auf der Erde besitzt Eris jedoch nicht.

Wie sieht Eris aus?

Hier endet unser Wissen erstaunlich schnell.

Von Pluto besitzen wir seit dem Vorbeiflug von New Horizons detaillierte Aufnahmen mit Bergen, Ebenen, Gletschern und der berühmten herzförmigen Region Tombaugh Regio.

Von Eris gibt es dagegen bislang keine vergleichbaren Nahaufnahmen.

Selbst leistungsfähige Weltraumteleskope können Eris aufgrund seiner enormen Entfernung nur als winzigen Lichtpunkt beziehungsweise als kaum aufgelöstes Objekt erfassen. Darstellungen einer Landschaft mit Bergen, Kratern oder Eisflächen sind daher künstlerische Vorstellungen und keine Fotografien seiner Oberfläche.

Messungen des reflektierten Lichts verraten jedoch einiges über die Zusammensetzung. Methaneis spielt offenbar eine wichtige Rolle. Die hohe Reflexionsfähigkeit spricht zudem für eine relativ helle Oberfläche.

Wie diese Landschaft tatsächlich aussieht, wissen wir nicht.

Hat Eris einen Mond?

Eris besitzt einen bekannten Mond: Dysnomia.

Er wurde 2005 entdeckt und ist für die Erforschung des Zwergplaneten von großer Bedeutung. Weil Dysnomia Eris umkreist, lässt sich aus seiner Bewegung die Masse des Zentralkörpers bestimmen.

Der Mond benötigt ungefähr 16 Tage für einen Umlauf.

Wie Dysnomia entstanden ist, lässt sich bislang nicht sicher sagen. Seine annähernd kreisförmige Umlaufbahn passt zu der Möglichkeit, dass er nach einer Kollision entstanden sein könnte. Bei einem solchen Ereignis könnte Material aus Eris oder einem anderen Körper herausgeschleudert worden sein, das sich später zu einem Mond sammelte.

Ähnliche Entstehungsszenarien werden auch für andere Mondsysteme diskutiert.

War eine Raumsonde schon bei Eris?

Bis heute hat keine Raumsonde Eris aus der Nähe besucht.

Unser Wissen stammt deshalb aus Beobachtungen mit Teleskopen auf der Erde und im Weltraum sowie aus Ereignissen wie Sternbedeckungen.

Ein Vorbeiflug wäre technisch grundsätzlich denkbar, aber die Entfernung stellt eine enorme Herausforderung dar. Selbst New Horizons, eine der schnellsten Raumsonden, die jemals das äußere Sonnensystem durchquert haben, benötigte rund neuneinhalb Jahre bis Pluto.

Eris befindet sich über lange Zeiträume erheblich weiter entfernt.

Eine zukünftige Mission müsste deshalb über Jahrzehnte geplant werden oder neue Möglichkeiten für besonders schnelle Flüge in das äußere Sonnensystem nutzen. Eine konkret beschlossene Eris-Mission gibt es derzeit nicht.

Was ist größer: Pluto oder Eris?

Die scheinbar einfache Frage hat zwei verschiedene Antworten.

Nach dem Durchmesser gewinnt Pluto. Mit ungefähr 2.377 Kilometern ist er rund 50 Kilometer größer als Eris mit etwa 2.326 Kilometern.

Nach der Masse gewinnt dagegen Eris deutlich. Er besitzt ungefähr 27 Prozent mehr Masse als Pluto.

Gerade diese Besonderheit erklärt, warum die Entdeckung von Eris die Astronomie so beschäftigt hat. Es erschien plötzlich eine Welt, die Pluto fast exakt in dessen eigener Größenordnung begegnete und ihn bei der Masse sogar übertraf.

Heute wissen wir deshalb nicht nur etwas mehr über Eris. Seine Entdeckung zwang die Astronomie dazu, eine viel grundsätzlichere Frage zu beantworten: Was soll überhaupt ein Planet sein?

Pluto erwies sich am Ende als geringfügig größer. Eris gewann trotzdem einen anderen Vergleich. Kaum ein neu entdeckter Himmelskörper der vergangenen Jahrzehnte hat unser Bild von der Ordnung des Sonnensystems so unmittelbar verändert.

Quellen
▪︎ NASA Science – Eris: Größe, Entfernung, Umlaufbahn, Oberfläche und Dysnomia
▪︎ NASA Science – Planet Sizes and Locations in Our Solar System
▪︎ B. Sicardy et al., Nature – A Pluto-like radius and a high albedo for the dwarf planet Eris from an occultation
▪︎ NASA / Hubble Space Telescope – Bestimmung der Masse von Eris über die Umlaufbahn von Dysnomia
▪︎ International Astronomical Union – Definition von Planet und Zwergplanet, Resolutionen der Generalversammlung 2006
▪︎ International Astronomical Union – Benennung von Eris und Dysnomia
▪︎ California Institute of Technology / Palomar Observatory – Entdeckungsgeschichte von Eris