DAWN - „Götterdämmerung“ am Zwergplaneten Ceres

Ceres, ein Zwergplanet
Ceres [1] wurde im Jahr 1801 als erster Kleinplanet [1] entdeckt. Seine Benennung erfolgte zu Ehren der römischen Göttin des Ackerbaus und der Fruchtbarkeit Ceres [1]. Lange galt Ceres als Mitglied der sog. Asteroiden [1], zumal sie sich im Asteroiden-Hauptgürtel („Asteroidengürtel“) [1] zwischen den Planeten Mars [1] und Jupiter [1] befindet.

Seit dem „Rauswurf“ Plutos [1] aus der Gruppe der Planeten und der dazugehörigen Umstrukturierung der Objekte im Sonnensystem wird Ceres der Gruppe der sog. Zwergplaneten [1] zugeordnet.

Ceres ist – im Gegensatz zu den meisten Asteroiden - nahezu kugelförmig und besitzt einen Durchmesser von 975 Kilometern (am Äquator) und ist das größte Objekt des Asteroidengürtels, jedoch wesentlich kleiner als beispielsweise unser Mond (Abb. 1a und 1b). Ihre Oberfläche entspricht etwa der des Landes Argentinien. Ihre mittlere Entfernung von der Sonne beträgt rund 415 Millionen Kilometer (Vergleich: Abstand Erde-Sonne rund 150 Millionen Kilometer).

Abb. 1a Vergleich verschiedener Objekte des Sonnensystems wie Pluto, dem Mond, dem Staat Kalifornien sowie Frankreich mit dem Zwergplaneten Ceres.
© NASA

Ceres ist das massereichste Objekt des Asteroidengürtels. Seine Masse entspricht rund 30 Prozent der Masse des gesamten Asteroidengürtels.

Abb. 1b Vergleich verschiedener Kleinplaneten bzw. Asteroiden mit Ceres (links).
© universetoday.com

Während der Oppositionsstellung [1] erreicht Ceres eine visuelle Helligkeit von bis zu 6,6 mag und kann damit bereits mit einem Fernglas beobachtet werden. Zur Zeit befindet sich Ceres im Sternbild Schütze (Sgr) [1] und ist aufgrund ihrer Nähe zur Sonne (am Taghimmel) nicht zu beobachten.

Die Zusammensetzung
Die Oberfläche des Zwergplaneten Ceres ist dunkel und kohlenstoffreich [1]; sie ist gleichmäßig mit pulverigem Regolith [1], bedeckt, ähnlich wie die Oberflächen des Mondes und des Planeten Merkur [1]. Regolith ist eine verfestigte Mischung aus zermahlenem und zerbrochenem Gestein sowie erstarrten Gesteinsschmelzen und hat sich durch Verwitterungsprozesse über dem darunter befindlichen unverwitterten Ausgangsmaterial gebildet.

Die Oberfläche zeigt außerdem Strukturen, deren Ursprung bisher unbekannt ist. Unter einer dünnen Kruste aus Wassereis und leichten Mineralien vermuten die Forscher einen Mantel aus geschmolzenem Wassereis und einen Gesteinskern aus Silikaten [1] und Metallen [1].

Die Zwergplanetenmission DAWN
Welche Rolle Asteroiden bzw. Zwergplaneten bei der Entstehung des Sonnensystems gespielt haben und weswegen sich so viele Asteroiden zwischen den Planeten Mars und Jupiter aufhalten, ist bisher nicht vollständig geklärt.

Die DAWN-Mission („Morgendämmerung“) [1] der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA [1] wurde bereits im September des Jahres 2007 gestartet, um genau diese Fragen zu klären. DAWN soll Objekte des Asteroidengürtels untersuchen.
Im Juli 2011 erreichte die Sonde bereits den Asteroiden bz. Zwergplaneten Vesta [1] und untersuchte ihn aus einer Umlaufbahn bis zum September 2012.

DAWN im Anflug auf sein 2. Ziel

Abb. 2 Bahn der Mission DAWN zum Zwergplaneten Ceres.
Der rote Pfeil weist auf die augenblickliche Position von Ceres und DAWN.
(Zentrum: Sonne, Erde-grünliche Bahn, Mars-rote Bahn,
Ceres-rosafarbene Bahn, DAWN-türkis-blaue Bahn)
© NASA

Gestern veröffentlichte die NASA neue Aufnahmen von Ceres. Sie zeigen den Zwergplaneten am 13. Januar aus einer Entfernung von rund 380.000 Kilometern, das entspricht dem mittleren Abstand der Erde zum Mond. Nur das Hubble-Weltraumteleskop [1] konnte Ceres bisher relativ scharf ablichten, letztmalig in den Jahren 2003 und 2004, vor rund 10 Jahren.

Auf den ersten Blick erscheinen die neuen Bilder „unscharf“, jedoch können die Wissenschaftler bereits erste Hinweis auf Oberflächenstrukturen – wie beispielsweise Krater - erkennen.

Missionsziele
Die Gestalt bzw. Form des Zwergplaneten ist relativ ungewöhnlich. Daher vermuten die Forscher, dass Ceres möglicherweise in einem Entwicklungsstadium zum Planeten „stehengeblieben“ ist und sozusagen „konserviert“ wurde. Das würde den Wissenschaftlern einen Blick in das frühe Sonnensystem ermöglichen.

Ob Ceres ursprünglich ein Satellit eines später auseinandergerissenen Planeten in etwa Jupiterentfernung war, bleibt bisher ungeklärt.

Vor einem Jahr gelang mithilfe des Herschel-Teleskops [1] der europäischen Raumfahrtbehörde ESA [1] der Nachweis von Wasser auf dem Zwergplaneten und mithilfe von visuellen Beobachtungen mit großen erdgebundenen Teleskopen einer veränderlichen Menge von Wassereis auf der Oberfläche [2].
 
Eine genauere Untersuchung könnte nun klären, ob dieses Wasser ausströmt – wie Berechnungen vermuten lassen – und der Ursache dieses Phänomens auf den Grund gehen.

Weiter wollen die Forscher herausfinden, ob es unter der Kruste größere Wasseransammlungen, möglicherweise sogar eine Art „Ozean“, gibt.
Ceres enthält offensichtlich mehr Wasser als Vesta, die von DAWN bereits untersucht wurde, ihr Wasseranteil liegt wahrscheinlich bei 15-25 Prozent.

Die Forscher hoffen auf Überraschungen … wie sie es beim ersten Zielobjekt der DAWN-Mission, dem Asteroiden Vesta, erlebt haben (Abb. 3).
Die Abbildung zeigt jeweils links den „besten Blick“, den das Hubble-Teleskop auf Vesta und Ceres hatte, und rechts das entsprechende Bild der DAWN-Mission.

Abb. 3 Vergleich von Vesta und Ceres im Blick des Hubble-Teleskops (links)
und der DAWN-Mission (rechts). © NASA

Die nächsten Wochen des Anfluges von DAWN auf den Zwergplaneten Ceres werden spannend. Wir hoffen, dass die NASA die Veröffentlichung der aktuellen Bilder und Ergebnisse weiterhin so handhabt wie bei anderen Missionen, trotz einer deutschen Kamera ...

Wir halten Sie über die weitere Entwicklung und neue Ergebnisse der DAWN-Mission auf dem Laufenden.

Falls Sie Fragen und/oder Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu

Ihre
IG Hutzi Spechtler – Yasmin A. Walter

Quellenangaben:

[1] Information über astronomische und physikalische Begriffe
www.wikipedia.de

[2] Perna, D., et al., A&A, Dec 2014

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