Forscher berichten über Ergebnisse der Weltraum-Mission Dawn
Die Raumsonde Dawn erreichte im Jahr 2015 den Asteroiden Ceres, den größten Himmelskörper im sogenannten Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Die von Dawn gesammelten Daten ermöglichen es Wissenschaftlern, die geologische Beschaffenheit von Ceres zu analysieren und seine Entstehungsgeschichte nachzuvollziehen. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Science" berichten nun mehrere internationale Forscherteams über ihre Ergebnisse. Sie beschreiben den Asteroiden erstmals umfassend. Eine der Studien fand unter Federführung von Prof. Dr. Harald Hiesinger vom Institut für Planetologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) statt. Die beteiligten Wissenschaftler untersuchten die Kraterstrukturen auf der Oberfläche des Asteroiden.
Die Forscher wiesen unter anderem nach, dass die Oberfläche des Asteroiden von zahlreichen Einschlagkratern unterschiedlicher Größe und Form gezeichnet ist – ein Resultat von Einschlägen anderer Himmelskörper. Die Beschaffenheit der Krater gibt einen Hinweis darauf, dass die Oberfläche des Asteroiden aus Gestein und Eis besteht. Die Funde widersprechen jedoch Vorhersagen, wonach die Gesteinskruste einen deutlich höheren Eis-Anteil enthalten sollte. "Dann wären die Krater nicht stabil – sie würden auf die Dauer regelrecht zerfließen und wären nach einer gewissen Zeit nicht mehr erkennbar", erläutert Harald Hiesinger. "Wir hätten demnach deutlich weniger Krater sehen müssen." Der Planetologe führte die münsterschen Arbeiten gemeinsam mit Jan Hendrik Pasckert, Doktorand am Institut für Planetologie der WWU, durch.
Die Forscher bestimmten zudem das Alter von Ablagerungen an einem der ältesten Krater, Kerwan genannt. Demnach entstanden die Ablagerungen in dem Zeitfenster vor 550 bis 720 Millionen Jahren. Das Entstehen von Ablagerungen deutet auf geologische Aktivitäten in dieser Zeit hin.
Für ihre Untersuchungen werteten die Wissenschaftler unter anderem topografische Karten der Asteroiden-Oberfläche aus. Diese wurden mithilfe von Aufnahmen einer speziellen Kamera ("Framing Camera") an Bord der Raumsonde Dawn erstellt. Zur Altersbestimmung nutzen die Wissenschaftler die Häufigkeitsverteilung der Krater auf der Oberfläche. Sie verwendeten zwei unterschiedliche Modelle. Eines basiert auf der mithilfe von Gesteinsproben bereits gut untersuchten Kraterhistorie des Erdmondes. Das zweite Modell verwendet aktuelle Beobachtungen des Asteroidengürtels, um auf die Kraterhistorie von Ceres zu schließen. Die Ergebnisse der unterschiedlichen Modelle unterscheiden sich je nach Alter beträchtlich.
Die Münsteraner sind auch an weiteren aktuell in "Science" veröffentlichten Ceres-Studien beteiligt. Dabei geht es unter anderem um Formen von Vulkanismus auf dem Asteroiden und um die Beschaffenheit seiner Oberfläche. Von der Untersuchung von Asteroiden wie Ceres erhoffen sich Wissenschaftler neue Hinweise auf die Entwicklung des frühen Sonnensystems.
Die Raumsonde Dawn ist seit 2007 unterwegs. Ihr erstes Ziel war der Asteroid Vesta. Anschließend machte sie sich auf den Weg zu Ceres, den sie 2015 erreichte. Momentan umkreist die Sonde den Asteroiden Ceres in einer Umlaufbahn von 375 Kilometern Höhe, von wo aus hoch aufgelöste Aufnahmen möglich sind. Die Mission wird vom "Jet Propulsion Laboratory" (JPL) der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. Das JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, USA. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Teil der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Es besteht aus zwei identischen Kameras. Das Kamera-Projekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und NASA/JPL unterstützt.
Originalpublikation:
Hiesinger H. et al. (2016): Cratering on Ceres: Implications for its crust and evolution. Science 02 Sep 2016: Vol. 353, Issue 6303, DOI: 10.1126/science.aaf4759