Ceres' rätselhafte Lichtblicke, Riesengebirgsfeature in neuen Nahaufnahmen
Der Krater Occator, der sich über 92 Kilometer erstreckt und 4 Kilometer tief ist, ist die Heimat des mysteriösen hellsten Gebietes auf dem Zwergplaneten Ceres. Bild veröffentlicht am 22. März 2016. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI)
THE WOODLANDS, Texas – Ceres rückt in den Fokus, aber viele Geheimnisse um den Zwergplaneten bleiben.
Neu veröffentlichte Bilder der NASA-Raumsonde Dawn enthüllen Sie eine Nahaufnahme von Ceres' seltsamen Lichtblicken und Riesenberg und weisen auf die Existenz von Eisschilden an den Polen des Zwergplaneten hin.
'Wir haben offensichtlich viel zu tun, um eine in sich schlüssige Geschichte [über Ceres] zusammenzustellen', sagte Dawns stellvertretende Hauptermittlerin Carol Raymond vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, gestern hier auf einer Pressekonferenz ( 22. März). [ Sehen Sie mehr Bilder von Ceres' seltsamen, wechselnden Orten ]
Dennoch sagte Raymond, es sei ziemlich klar, dass 'Ceres eine ehemalige Meereswelt ist, in der der Ozean gefroren ist.'
Dawn umkreist seit März 2015 Ceres – das größte Objekt im Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter Ceres' Oberfläche.
Die Oberfläche von Ceres erscheint in dieser Weltkarte, die mit verbesserten Farben erstellt wurde, einschließlich Infrarotwellenlängen außerhalb des menschlichen Sichtbereichs. Bild veröffentlicht am 22. März 2016.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)
Lichtblicke und ein einzigartiger Berg
Als Dawn letztes Jahr Ceres näher kam, machte die Raumsonde verlockende Bilder von hellen Flecken auf der Oberfläche des Zwergplaneten. Dawn löste schließlich einen einzelnen hellen Fleck innerhalb des 92 km breiten Occator-Kraters in mehrere Punkte auf.
Als sich die Raumsonde dem Zwergplaneten näherte, hatten wir laut Dawn-Mitforscher Ralf Jaumann, einem Planetenforscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin, „keine geologischen Beweise“, was die Lichtblicke sein könnten.
Dawn betrachtete die hellen Flecken und den Rest von Ceres' Oberfläche aus einer Serie von drei aufeinander folgenden Umlaufbahnen während eines Großteils des letzten Jahres. Dann, im Oktober, begann die Sonde, sich ihrer vierten und engsten Umlaufbahn um den 590 Meilen breiten (950 km) großen Zwergplaneten zu nähern und erreichte schließlich Mitte Dezember das Ziel der Mission.
Die scharfen Ansichten aus nur 385 km Höhe werfen ein neues Licht auf die hellen Flecken, sagte er.
'Jetzt, da die Auflösung 30 Meter [100 Fuß] [pro Pixel] beträgt, können wir wirklich geologische Merkmale sehen', sagte Jaumann.
Ein Teil der nördlichen Hemisphäre des Zwergplaneten Ceres erscheint auf dieser Karte, die Neutronenzähldaten enthält, die vom Gammastrahlen- und Neutronendetektor-Instrument (GRaND) an Bord der NASA-Raumsonde Dawn erfasst wurden. Blau zeigt die niedrigste Neutronenzahl an und am anderen Ende der Skala zeigt Rot die höchste Neutronenzahl an. Bild veröffentlicht am 22. März 2016.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/ASI/INAF)
Das Zentrum des Occator-Kraters, wo der berühmteste und dramatischste der Lichtblicke residieren, enthält eine Kuppel, die sich aus seinem Herzen erhebt. Jaumann zeigte sich zuversichtlich, dass Dawn-Daten aus der nahen Umlaufbahn den Wissenschaftlern helfen werden, mehr über die Flecken und Ceres im Allgemeinen zu verstehen.
Ein vollständiges Verständnis kann jedoch einige Zeit in Anspruch nehmen. Raymond sagte, dass es schwierig sein kann, vorherzusagen, wo Dawn über die Oberfläche gehen wird, was es zu einer Herausforderung macht, einige Merkmale zu verstehen. [ Lichtblicke auf Ceres ändern sich jeden Tag (Video) ]
'Wir haben immer noch nicht die Datensätze aufgebaut, die wir in Occator haben möchten', sagte sie.
Eines der größten Probleme, die Dawn aufdeckt, betrifft ein Altersparadoxon. Eine Erklärung für die hellen Flecken ist, dass sie entdeckt wurden, als ein großes Objekt auf Ceres prallte. Als die Hitze des Aufpralls die Oberfläche durchdrang, wurden Salze und flüchtige Elemente wie Wasser erhitzt und vermischt. Beim Verdunsten des flüssigen Materials könnten Salze zurückbleiben, die an der Oberfläche funkeln. Aber Occator ist etwa 80 Millionen Jahre alt, und helles Material hätte auf der Oberfläche nicht annähernd so lange halten sollen, sagten die Forscher.
'Es ist schwer, die Dinge auf einer Planetenoberfläche im Laufe der Zeit hell zu halten', sagte Raymond.
Ein weiteres rätselhaftes Merkmal auf Ceres ist der hoch aufragende Berg, der als Ahuna Mons bekannt ist. Die neuen Dawn-Bilder zeigen, dass die Spitze des 5 km hohen Berges aus einem Material besteht, das der umgebenden Oberfläche ähnelt, während die Seiten aus völlig anderem Material bestehen. Jaumann sagte, dies deutet darauf hin, dass Ahuna Mons aus dem Untergrund vorgedrungen ist.
'Etwas [ist] aus dem Untergrund gekommen und hat die ältere Oberfläche nach oben gedrückt', erklärte er.
Material, das durch einen kleinen Riss im Boden aufsteigt, könnte den Berg durch vulkanische Prozesse gebildet haben, sagte Jaumann. Alternativ, wenn das Material unter der Erde weniger dicht ist als die Oberfläche, könnte dieses Material nach oben steigen und einen Berg hochschieben. Während beide Prozesse in Magma- und Lavaregionen im Sonnensystem beobachtet wurden, wurde keiner in eisigen Umgebungen beobachtet.
„Das macht den Berg wirklich ein bisschen einzigartig im Sonnensystem“, sagt Jaumann.
Die Forscher verwendeten ein Clear-Filter-Mosaik, um diese kolorierte Weltkarte von Ceres zu erstellen. Der Karte wurde Farbe hinzugefügt unter Verwendung von Spektraldaten aus anderen Beobachtungen von Ceres (berechnet mit einem Farbtransformationsprogramm). Die grünen und gelben Bereiche in hohen Breiten zeigen, wo die Farbbildabdeckung von Dawn unvollständig bleibt. Bild veröffentlicht am 22. März 2016.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)
Eisschilde und seltsame Krater
Im Dezember begannen die Beobachtungen mit dem Instrument Gamma Ray and Neutron Detector (GRaND) von Dawn. Wenn sich schnell bewegende kosmische Strahlung mit Planetenoberflächen interagiert, regen sie Teilchen an und geben Einblicke in die Elemente direkt unter der Erde. GRaND wird Informationen über eine Fülle dieser Elemente preisgeben, aber die ersten Ergebnisse konzentrieren sich aufgrund seiner Beziehung zu Wasser-Eis auf Wasserstoff.
Diese GRaND-Ergebnisse zeigen, dass der Wasserstoff von Ceres vorzugsweise an den Polen konzentriert ist, was es Wissenschaftlern ermöglicht, die seit langem bestehende Hypothese zu testen, dass Eisschilde weiter vom Äquator entfernt unter der Oberfläche liegen.
Das sichtbare und infrarote Mapping-Spektrometer (VIR) von Dawn hat ebenfalls hart gearbeitet. Durch die Untersuchung, wie die Oberfläche Sonnenlicht bei verschiedenen Wellenlängen reflektiert, hilft VIR dabei, Mineralien auf dem gesamten Zwergplaneten zu identifizieren.
Eine rätselhafte Region umgibt den Haulani-Krater. Laut der leitenden Wissenschaftlerin des VIR-Instruments Maria Cristina de Sanctis vom Nationalen Institut für Astrophysik in Rom sticht Haulani als Anomalie hervor, da sich das Material, das durch den Einschlag herausgeschöpft wird, von dem Material im Zentrum des Kraters unterscheidet. VIR hilft, einige der Geheimnisse rund um die Absturzstelle zu lösen.
'Dank neuer Daten, die wir bald in niedrigeren Umlaufbahnen sammeln werden, denke ich, dass wir etwas mehr über seine Umlaufbahn preisgeben können', sagte de Sanctis.
Die Dawn-Mission im Wert von 466 Millionen US-Dollar wurde im September 2007 gestartet. Dawn schrieb im März 2015 Geschichte, als sie nach einem 14-monatiger Besuch zum Protoplaneten Vesta (dem zweitgrößten Bewohner des Asteroidengürtels), der als erster Satellit zwei Sonnensystemobjekte jenseits des Erde-Mond-Systems umkreist.
Dawn war auch die erste Mission, die einen Zwergplaneten besuchte und nur wenige Monate vor der NASA-Mission New Horizons am Pluto ankam.
Die hellen Flecken im Occator-Krater auf dem Zwergplaneten Ceres erscheinen hier mit verstärkten Farben aus der Sicht der NASA-Raumsonde Dawn. Bild veröffentlicht am 22. März 2016.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI)
Dawn zeigt jetzt einige Gebrauchsspuren. Bevor sie Vesta verließ, hatte die Sonde zwei ihrer vier Reaktionsräder verloren, die helfen, das Raumfahrzeug präzise auszurichten. Das hat Dawn jedoch nicht zurückgehalten und sollte es auch in Zukunft nicht tun. Das Team kann seine Hauptmission immer noch erfüllen, wenn es alle vier Räder verliert, indem es nur die Triebwerke der Sonde verwendet, um die Orientierung aufrechtzuerhalten, sagte Raymond.
'Wenn die Räder weiterhin funktionieren, können wir eine längere Lebensdauer haben', sagte sie.
An Bord ist genügend Treibstoff, so dass die Raumsonde ohne die Räder bis Anfang August durchhalten könnte. Mit ihnen könnte Dawn ein weiteres Jahr durchhalten.
'Wir sind uns sicher, dass wir unsere Hauptaufgabe erfüllen können', sagte Raymond.
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