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Donnerstag, 29.09.2016
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Zwergplanet Ceres in Farbe

Falschfarben-Aufnahmen der Raumsonde Dawn zeigen vielfältige Oberfläche

Grauer Zwergplanet in bunt: Falschfarbenaufnahmen von Ceres offenbaren eine vielfältig zusammengesetzte Oberfläche. Die zahlreichen unterschiedlichen Regionen deuten auf eine bewegte Vergangenheit des Zwergplaneten hin. Welche Stoffe auf der Oberfläche diese Unterschiede genau ausmachen, können die Wissenschaftler jedoch noch nicht sagen – sie warten voller Spannung auf die nächste Gelegenheit, mit der Raumsonde Dawn hochaufgelöste Bilder zu schießen.
Falschfarbenaufnahme der Oberfläche des Zergplaneten Ceres (Ausschnitt)

Falschfarbenaufnahme der Oberfläche des Zergplaneten Ceres (Ausschnitt)

Um den Zwergplaneten Ceres war es in den vergangenen Wochen ruhig – und dunkel. Denn seit die Raumsonde Dawn sich am 6. März 2015 erfolgreich von Ceres' Schwerefeld einfangen ließ, nähert sie sich ihrem Forschungsobjekt sozusagen durch die Hintertür: Da Dawn ihr Ziel von der sonnenabgewandten Seite ansteuert, lag der Zwergplanet aus Sicht der Sonde über mehrere Wochen im Dunkeln. Für das wissenschaftliche Kamerasystem gab es in der Zwischenzeit nichts zu sehen.

Bilderlose Zeit gut genutzt


"Dennoch haben wir die Zeit genutzt", sagt Andreas Nathues vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Darmstadt. "Die Daten aus der Anflugphase auf Ceres enthalten bereits wertvolle Informationen, die wir nun weiter ausgewertet haben." Das Kamerasystem ist nämlich mit sieben verschiedenen Farbfiltern ausgestattet. Diese erlauben es, einzelne Wellenlängenbereiche aus dem Licht, das Ceres ins All reflektiert, gesondert zu betrachten.

Auf diese Weise werden Unterschiede in der Zusammensetzung der Oberfläche deutlich, die sich mit dem bloßen Auge nicht erkennen lassen. Diese Unterschiede stellen die Wissenschaftler in Falschfarbenkarten dar. Von dem ansonsten einheitlichen Grau des Zwergplaneten verwandelt sich Ceres so in eine vielfältige Landschaft.


Infrarotaufnahmen zeigen die noch rätselhaften hellen Flecken auf Ceres' Oberfläche besonders deutlich.

Infrarotaufnahmen zeigen die noch rätselhaften hellen Flecken auf Ceres' Oberfläche besonders deutlich.

"Nicht bloß ein toter Brocken"


Ceres‘ Oberfläche besteht überwiegend aus kohlenstoffreichen Materialen. Die genaue Zusammensetzung ist jedoch von Region zu Region verschieden. Dies deutet darauf hin, dass sich die Oberfläche im Laufe der vergangenen 4,6 Milliarden Jahre immer wieder verändert hat. "Dieser Zwergplanet war nicht bloß ein toter Brocken", sagt der wissenschaftliche Missionsleiter Chris Russell von der University of Los Angeles. "Er war aktiv und die entsprechenden Prozesse führten dazu, dass heute verschiedene Materialien auf verschiedene Regionen verteilt sind."

Welche Stoffe genau sich im reflektierten Licht bemerkbar machen, ist allerdings noch unklar. Die Forscher setzen auf besser aufgelöste Kameradaten, die Dawn ab Ende April zur Erde senden wird. Dann wird sich die Raumsonde ihrem Ziel auf 13.500 Kilometer genähert haben.

Grundverschiedene Asteroiden-Schwestern


Die Bilder aus dieser frühen Missionsphase offenbarten vor allem eins, sagt Martin Hoffmann vom MPS: "einen gewaltigen Unterschied zum Asteroiden Vesta." Diese kleine Schwester der Ceres, die etwa 60 Millionen Kilometer näher zur Sonne ihre Bahnen zieht, war von Juli 2011 bis September 2012 Ziel der Dawn-Mission – und hat das monatelange Fotoshooting bereits hinter sich. Auf Farbkarten, die nach demselben Prinzip erstellt wurden wie die aktuellen Farbbilder von Ceres, zeigte sich eine bunt schillernde Welt mit einer Fülle unterschiedlicher Oberflächenmaterialien.

Übersichtskarte von Vesta mit blauem Norden und gelblich-grünem Süden.

Übersichtskarte von Vesta mit blauem Norden und gelblich-grünem Süden.

"Anders als Ceres ähnelt Vesta den vier inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars", erklärt Hoffmann. Auf der Oberfläche finden sich in erster Linie verschiedene Basalte, die im sichtbaren Licht deutliche und klar unterscheidbare Fingerabdrücke hinterlassen. "Die Kohlenstoffverbindungen hingegen, die weiter außen im Sonnensystem überwiegen, sind weniger abwechslungsreich." Zudem findet sich auf Vesta Mineralien wie Serpentin und Olivin, die wahrscheinlich durch den Einschlag kleiner Asteroiden ihren Weg dorthin fanden. "Ceres hingegen bietet erstaunlich wenige Hinweise auf solch 'zugereistes' Material", sagt Hoffmann.

Vesta und Ceres sind ein Glücksfall


Eine Erklärung dafür gibt es bisher nicht, denn auch Ceres war in den vergangenen 4,6 Milliarden Jahren einem ständigen Bombardement größerer und kleinerer Brocken ausgesetzt. Das beweisen die zahlreichen Krater, welche die Oberfläche des Kleinplaneten überziehen. Genauso rätselhaft sind die weißen Flecken, die Ceres aufweist. Auch hier hoffen die Wissenschaftler auf neue Erkenntnisse, sobald Dawn hochaufgelöste Bilder liefert. Ceres enthält offenbar große Mengen Wassereis und dampft auch Wasser aus.

"Insgesamt sind Vesta und Ceres für uns ein Glücksfall", bilanziert Nathues. Die beiden Bewohner des Asteroidengürtels liegen so nah beieinander, dass ein Raumschiff sie nach einander ansteuern kann – und sind dennoch grundverschieden. Beide Körper stehen für den Übergang, der sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter vollzieht – von den wasserarmen Planeten des inneren Sonnensystems zu den wasserreichen des äußeren. "Dawn bietet uns die einzigartige Möglichkeit, durch Vergleich dieser Körper mehr über Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems zu erfahren", so Nathues.
(Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung / NASA/JPL, 14.04.2015 - AKR)
 
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