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CERES
Viel gefrorenes Wasser und Eisvulkane
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
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2. September 2016

Das Innere des Zwergplaneten Ceres enthält große Mengen gefrorenes Wasser. Das ergab eine jetzt vorgestellte Auswertung von Bildern der Oberfläche des Zwergplaneten, die die NASA-Sonde Dawn zur Erde gefunkt hatte. Ceres verfügt zudem im Zentrum über einen Gesteinskern und war offenbar noch vor relativ kurzer Zeit geologisch aktiv.

Vulkan

Der Vulkan Ahuna Mons auf Ceres in einer zweifach überhöhten perspektivischen Ansicht. Die hierfür verwendeten Farbaufnahmen wurden im Juni 2016 mit der Dawn Framing Camera aus einer Höhe von 385 Kilometern aufgenommen. Bei Ahuna Mons handelt es sich um den Kegel eines Eisvulkans. Bild: NASA / Dawn  [Großansicht]

 Hinweise auf das Vorhandensein von gefrorenem Wasser und wasserhaltigen Mineralen in den Gesteinen nahe der Oberfläche von Ceres gibt es seit Längerem. Bereits vor einigen Jahren zeigten mit dem Weltraumteleskop Herschel der ESA gewonnene Spektren zeitweise Wassermoleküle oberhalb der Oberfläche von Ceres und Bilder der Kamera der NASA-Sonde Dawn zeigten Dunst im Krater Occator.

Die neuen mit Dawn gewonnenen Ergebnisse zeigen in dem etwa zehn  Kilometer großen Krater Oxo helle Flecken. Er ist nach dem Krater Occator die zweithellste Region auf der gesamten Oberfläche von Ceres. "Wir sehen hier wahrscheinlich an der Oberfläche frei liegendes Eis", erklärt Dr. Andreas Nathues vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), der wissenschaftliche Leiter des Kamera-Teams von Dawn. "Es lässt sich jedoch nicht ausschließen, dass es sich zumindest teilweise um Wasser handelt, das in den Mineralen gebunden ist, die die Gesteine auf Ceres’ Oberfläche bilden. Schon bei früheren Untersuchungen haben wir vermutet, dass dort Wasser in großen Mengen vorhanden sein muss."

Weiterhin untersuchten die Wissenschaftler die Morphologie der Einschlagkrater auf der Oberfläche von Ceres. Demnach unterscheiden sich kleine und große Krater stark in ihrer Morphologie. Während kleine Krater in der Regel eine einfache runde Form mit einem schüsselförmigen Kraterboden aufweisen, zeigen die größeren Krater komplexe Strukturen. Dies ist nichts Ungewöhnliches und wird auch auf anderen Himmelskörpern beobachtet.

Interessant ist allerdings, dass sich aus der Kratergröße, bei der der Übergang von der einen zur anderen Kraterform erfolgt, auf die physikalischen Eigenschaften des Bodenmaterials schließen lässt. "Der Übergang von einfachen zu komplexen Kratern erfolgt bei Ceres bei etwa zehn Kilometern Größe", so Nathues "Dies zeigt, dass die äußeren Schichten von Ceres weder aus reinem Eis noch aus reinem Gestein bestehen können, stattdessen muss es sich um eine Mischung aus Eis und Gestein handeln."

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Außerdem hat Ceres eine vergleichsweise geringe Dichte, die sich ebenfalls nicht mit reinem Gesteinsmaterial erklären lässt. Diese Ergebnisse gemeinsam mit Modellen für den inneren Aufbau von Ceres zeigen, dass der Zwergplanet einen festen Gesteinskern in seinem Zentrum besitzt, der von einem Mantel und einer Kruste überlagert wird, die aus Gesteinsmaterial und gefrorenem Wasser bestehen.

Eine weitere Überraschung ist die Entdeckung eines etwa fünf Kilometer hohen isolierten Bergkegels, bei dem es sich höchstwahrscheinlich um einen Vulkan handelt. Seine Form ähnelt irdischen Vulkanen. Auf Ceres handelt es sich jedoch nicht um silikatischen Vulkanismus bestehend aus einer heißen Gesteinsschmelze, so wie wir es auf der Erde kennen, sondern um Kryovulkanismus, bei dem Wasser die Schmelze bildet.

"Die von Ahuna Mons ausgeworfene Lava besteht aus flüssigen Wasser, Eis, silikatischen Partikeln sowie im Wasser gelösten Salzen", berichtet Dr. Thomas Platz, wissenschaftlicher Mitarbeiter im MPS-Kamerateam. In der Umgebung des Bergkegels befinden sich vergleichsweise wenige Einschlagkrater, woraus sich ein Alter von nur etwa 70 bis 200 Millionen Jahren ableiten lässt. Der Vulkan ist somit wesentlich jünger als Ceres selbst. Der Zwergplanet ist nach unserem gegenwärtigen Kenntnisstand vor rund 4,6 Milliarden Jahren gemeinsam mit den übrigen Himmelskörpern unseres Planetensystems entstanden. Ceres muss daher noch bis vor relativ kurzer Zeit geologisch aktiv gewesen sein.

Die Raumsonde Dawn startete im September 2007 auf ihre Reise in den Asteroidengürtel, der sich zwischen den Umlaufbahnen der Planeten Mars und Jupiter befindet. Im Jahr 2011 erreichte sie den Asteroiden Vesta und untersuchte diesen mehr als ein Jahr lang. Seit März 2015 befindet sich Dawn in einer Umlaufbahn um den Zwergplaneten Ceres und umkreist diesen seit Dezember 2015 in nur 385 Kilometern Höhe über der Oberfläche. Aus dieser Umlaufbahn liefert die Sonde Bilder des Zwergplaneten mit einer Abbildungsgenauigkeit von 35 Metern pro Bildpunkt. Ab dem 2. September 2016 wird der Abstand zur längeren Erforschung des Zwergplaneten wieder vergrößert.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in insgesamt sechs Fachartikeln, die gestern in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurden.

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siehe auch
Dawn: Die fehlenden Krater von Ceres - 29. Juli 2016
Dawn: Wassereis auf Zwergplanet Ceres? - 11. Juli 2016
Dawn: Rätsel um weiße Flecken auf Ceres gelöst - 10. Dezember 2015
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Dawn: Sonde auf dem Weg zu Ceres - 6. September 2012
Dawn: Überraschendes vom Asteroiden Vesta - 16. September 2011
Dawn: Asteroidensonde erreicht Vesta - 15./17. Juli 2011
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Dawn, Webseite der NASA
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