Dawn-Mission am Kleinplaneten Ceres verlängert

Diese kleine Animation zeigt die Veränderung der Sonneneinstrahlung auf Ceres nördlicher Hemisphere Quelle: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Die Mission der Raumsonde Dawn zur Erforschung des Kleinplaneten Ceres wurde von der NASA verlängert. Wie ich finde ein recht gute Nachricht, denn Dawn hat in den zwei Jahren seit ihrer Ankunft eine Menge neue Einblicke auf den Zwergplaneten Ceres gesammelt und jetzt geht es weiter, und hier ein kleiner Wehrmutstropfen, bis das Hydrazin in den Tanks komplett verbraucht wurde. Die Sonde wird laut der Presseveröffentlichung wohl bis in die zweite Jahreshälfte 2018 betrieben werden und sie soll nicht auf Ceres abstürzen oder kollidieren. Man will anscheinend vermeiden das irdische Trümmerstücke Ceres kontaminieren, immerhin wurde Eis und organische Substanzen auf Ceres nachgewiesen. Ich könnte mir gut vorstellen das man die Raumsonde letztendlich in eine eigene Sonnenumlaufbahn bringt, aber ich will mich von den Planern der Mission überraschen lassen, was für ein Ende von Dawn sie sich ausgedacht haben werden.

die Flugbahn der Raumsonde Dawn zum Kleinplaneten Ceres Quelle: Jet Propulsion Labratory

Die Mission von Dawn hatte es schon in sich, immerhin startete sie vor 10 Jahren von der Erde, flog am Mars 17. Februar 2009 vorbei und erreichte den Asteroiden Vesta am 15. Juli 2011. Schon die Erkenntnisse über Vesta waren nicht von schlechten Eltern, aber die Erkenntnisse über Ceres sind noch mal ein Klasse für sich.

Die Dawn-Mission zum Zwergplaneten Ceres zeigte unter anderen das unter der Oberfläche von Ceres große Mengen Wassereis sich verbergen. Zwar war seit 2013/14 bekannt das Wassereis sich unter der Oberfläche verbergen muss, damals konnte das Weltraumteleskop Herschel das entstehen einer Atmosphäre aus Wasserdampf um Ceres beobachten. Der Grund für das entstehen einer Atmosphäre um den Zwergplaneten war eigentlich unklar, bis Dawn eintraf. Das auf Ceres aufgrund seiner vergleichsweise geringen Größe keine eignen aktiven geologischen Prozesse ablaufen können galt damals als gesichert. Nun die bisherigen Ergebnisse der Dawn-Mission bestätigten diese Annahme überhaupt nicht, das temporäre Entstehen einer Atmosphäre wird zum Beispiel als Ergebnis der Sonnenaktivität gewertet. Genauer gesagt wenn hochenergetische Teilchen Ceres treffen verdampft gefrorenes Wassereis und für kurze Zeit entsteht eine Atmosphäre. 

Die Messdaten der Raumsonde Dawn legen außerdem nahe, das das innere des Zwergplaneten eine geringere Dichte aufweist als seine Oberfläche und Ceres anders als gedacht kein reiner Gesteinskörper ist. Zumindest ist der innere Aufbau und Zusammensetzung nicht vergleichbar mit der Erde, Mars oder Merkur. Vielmehr legen die Daten nahe das der Zwergplanet einen inneren Aufbau hat wie man es eher von einem Kometen erwarten würde. Das Material mit der größten Dichte befindet sich demnach an der Oberfläche des Zwergplaneten und der Rest ist in unterschiedlich dicken Schichten aus Material geringerer Dichte aufgebaut. Das war eine recht faustdicke Überraschung, aber es kommt noch besser. Es scheint so das auf Ceres zumindest zeitweise geologische Aktivitäten die Oberfläche des Zwergplaneten mitgestalten. Man fand heraus das die Rotationsachse des Zwergplaneten verschiedene Neigungswinkel in der Vergangenheit besessen haben muss und somit die Sonneneinstrahlung wie auf der Erde für unterschiedliche Jahreszeiten. Vor ca. 14.000 Jahren soll der Neigungswinkel ca. 19 Grad betragen haben, durch die unterschiedliche Erwärmung der Oberfläche, z. B. in den Kratern des Ceres, wurden diese unterschiedlich erwärmt und durch den hohen Anteil von zähen stark mit Karbonaten angereicherten Wassereis an der Oberfläche begannen diese Regionen ihre Oberflächen umzugestalten. Das ist keinesfalls vergleichbar mit der Tektonik auf der Erde, es stellt vielmehr etwas vollkommen eigenständiges dar. Das diese Theorie wohl stimmen muss zeigt unter anderen das die Äquator- und die Polregionen eine unterschiedliche Materialzusammensetzung aufweisen. Ebenso erstaunlich ist das Ceres zumindest einen Kryovulkan aufweist, der eine Höhe von fünf Kilometern erreicht und zumindest bis vor vier Millionen Jahren aktiv gewesen sein soll. Das war eine ebenso faustdicke Überraschung, Kryovulkanismus kannte man bislang nur von Monden des Jupiters, Saturn und des Neptuns. Beim Saturnmond Enceladus ist sie sehr gut dokumentiert, bei ihm wird der Prozess durch die Gezeitenwirkung des Saturns auf seinen Mond hervorgerufen. Wie dieser Prozess auf Ceres abgelaufen könnte, ist weitestgehend unklar. Zumindest könnten Salze, die im Wassereis eingeschlossen sind, den Taupunkt des Wassereis herabsetzen und ihm somit  quasimagmatische Eigenschaften verleihen. Vielleicht ist der auslösende Punkt auch ein Einschlag auf der Oberfläche, wie beim 92 Kilometer im Durchmesser messenden Occator Krater. Dieser hat ein Alter von 30 Mio. Jahren und in seinem Zentrum fand man Salzablagerungen deren Alter auf vier Mio. Jahren geschätzt wird. Über diesen Prozess muss man wahrscheinlich noch eine Menge lernen, aber Fakt ist der Zwergplanet Ceres ist der sonnennächste Himmelskörper im Sonnensystem auf dem Kryovulkanismus zumindest eine Zeit lang stattgefunden hat. Aber hier gilt es noch eine ganze Menge Forschungsarbeit zu leisten, na gut Dawn wird Ceres noch gut ein Jahr begleiten und dieser wird in dieser Zeit wird dieser seinen sonnennächsten Punkt auf seiner Umlaufbahn erreichen. Vielleicht erleben wir noch so einige Überraschungen, die man so nicht erwartet hätte.       

Dem Wasser auf der Spur - Zwergplanet Ceres enthält große Mengen Eis

Weiterhin untersuchten die Wissenschaftler die Morphologie der Einschlagkrater auf der Oberfläche von Ceres. Demnach unterscheiden sich kleine und große Krater stark in ihrer Morphologie. Währen...

http://www.mps.mpg.de/4658357/pm-2016-09-01-dawn-wasser

Dawn

Das deutsche Kamerasystem an Bord der NASA-Sonde DAWN, das unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau entwickelt wurde, hat sein...

http://www.mps.mpg.de/de/Dawn