Zwergplanet Ceres: Helle Flecken als Spur eines unterirdischen Ozeans

Auch Himmelskörper im Asteroidengürtel können deutlich komplexer sein, als bislang gedacht. Unter Ceres' Oberfläche etwa gibt es offenbar einen Ozean.

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Falschfarbenb von Ceres

(Bild: NASA/JPL-CalTech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Von
  • Martin Holland

Die salzhaltigen Ablagerungen auf dem Zwergplaneten Ceres haben ihren Ursprung offenbar in einem globalen, salzigen Ozean unter der Oberfläche. Dieses Ergebnis der Auswertung der Daten der NASA-Sonde Dawn haben Wissenschaftler nun in mehreren Fachartikeln dargelegt. Bis vor gerade einmal einer Million Jahre gab es demnach auf Ceres eisvulkanische Ausbrüche, die von diesem Reservoir gespeist wurden.

Möglicherweise dauere der Prozess sogar noch an, meinen die Forscher. Bisher war man davon ausgegangenen, dass es solchen Kryovulkanismus lediglich auf einigen Eismonden gibt, verursacht von den starken Gravitationskräften der Gasriesen. Die Himmelskörper im Asteroidengürtel galten als deutlich weniger komplex.

Die hellen Flecken im Occator-Krater

(Bild: © Nathues et al., Nature Astronomy)

Ceres ist der größte Himmelskörper im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Die NASA-Sonde Dawn hatte ihn im Frühjahr 2015 erreicht, nachdem sie vorher den Asteroiden Vesta erforscht hatte. Bis zum Ende ihrer Mission 2018 sammelte sie im Orbit um Ceres Daten, dann waren die Treibstoffvorräte aufgebraucht. Schon vor der Ankunft hatten rätselhafte helle Stellen in einem großen Krater auf Ceres für Rätselraten gesorgt. Später war klar geworden, dass es sich um salzhaltige Ablagerungen handelte. Forscher hatten vermutet, dass die direkt auf den Einschlag zurückzuführen sind. Das wurde nun widerlegt, sind sich die Wissenschaftler unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung sicher.

Wie sie nun erklären, war zum Ende der Dawn-Mission hin deutlich geworden, dass der Occator-Krater – mit den hellen Flecken – eine äußerst komplexe Struktur aufweist. Dawn hatte sich dem Himmelskörper da bis auf 35 Kilometer genähert und besonders hoch aufgelöste Fotos gemacht. Kleinere Krater in dem großen haben dann verraten, dass der vor ungefähr 22 Millionen Jahren entstanden sein muss. Dabei sei ein Zentralberg entstanden, der später aber wieder eingestürzt sei. Vor 7,5 Millionen Jahren sei dann die Sole aus dem Inneren emporgestiegen, das Wasser sei verdunstet, bestimmte Salze hätten sich abgelagert. Gleichzeitig sei der Krater durch den Materialverlust weiter eingestürzt und es seien Risse entstanden, durch die weitere Sole austrat.

So erklären die Forscher des Max-Planck-Instituts die Entstehung der hellen Flecken.

(Bild: © MPS/hormesdesign.de)

Genau dieser Prozess dauerte ihnen zufolge bis vor etwa einer Million Jahre an, oder ist sogar noch gar nicht abgeschlossen. Das Quellmaterial müsste dafür aber auch sehr lange nach dem Einschlag noch flüssig gewesen sein, was allein mit der bei der Kollision entstanden Hitze nicht zu erklären sei. Deswegen deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass sich etwa 40 Kilometer tief unterhalb des Occator-Kraters "Reste eines globalen, salzigen Ozeans finden". Die bleiben demnach wegen des hohen Salzgehalts flüssig und möglicherweise trete auch immer noch hin und wieder Wasser aus wodurch sogar eine extrem dünne Exosphäre entstehen könnte.

Zu dieser Interpretation passe ein Fund eines anderen Forscherteams des Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica in Rom. Das habe in dem hellen Material im Occator-Krater Spuren von nur leicht gebundenem Wasser entdeckt. Das würde dort aber schon nach Wochen verdunsten, könne also nicht alt sein. Insgesamt ergeben die Analysen das Bild eines äußerst komplexen Himmelskörpers, der möglicherweise noch Überraschungen bereithält. Das erinnert an die Ergebnisse des Vorbeiflugs von New Horizon am Pluto – der sich ebenfalls als überraschend vielfältig herausstellte. Weil auf Ceres auch organisches Material entdeckt war, hatte dann auch verhindert werden müssen, dass Dawn irgendwann auf den Himmelskörper stürzt und eventuell kontaminiert, erklärt die NASA noch.

Dawn nähert sich Ceres (27 Bilder)

Der Krater namens Oxo
(Bild: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI)

Ceres aus der Nähe (9 Bilder)

Panorama von Ceres
(Bild: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

(mho)