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Ceres: Rezept für kraterarme Oberfläche

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 27.07.2016 14:23

Der Zwergplanet Ceres fliegt durch den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und sollte deshalb eigentlich übersät sein mit Kratern aller Größen, die von zahllosen Kollisionen in diesem wohl turbulentesten Bereich des Sonnensystems erzählen. Doch die Bilder, die der Dawn-Satellit der NASA seit März 2015 zur Erde funkt, überraschen die Wissenschaftler: Für einen 4,5 Milliarden Jahre alten Zwergplaneten ist die Oberfläche von Ceres überraschend glatt. Das Rätsel dahinter könnte jetzt gelöst worden sein.

Die US-Raumsonde Dawn mit ihren beiden Zielen Vesta (links unten) und Ceres (rechts oben). (Bild: NASA/JPL)„Wir erkennen auf den Aufnahmen von Dawn längst nicht so viele große Krater, wie wir es aufgrund unserer Theorie zur Entstehung des Sonnensystems erwarten würden“, erklärt Simone Marchi von den Southwest Research Institute in Colorado. Der größte gut definierte Krater ist Kerwan mit knapp 284 Kilometern Durchmesser. „Wir finden nichts größeres und nur 16 Krater mit mehr als 100 Kilometern“, sagt Marchi. Auf dem nur halb so großen Asteroiden Vesta hat Dawn zwei gewaltige, 500-Kilometer-Einschlagsbecken entdeckt. Den Modellrechnungen zufolge sollte es auf Ceres zwischen neun und 14 Krater von mehr als 400 Kilometern geben, 40 bis 80 von mehr als 150 und 80 bis 180 Krater mit mehr als 100 Kilometern Durchmesser. Doch die Oberfläche des Kleinplaneten zeigt fast ausschließlich nur Spuren von Hunderten kleiner Krater.

Aufbau des Kleinplaneten Ceres, wie ihn das Hubble-Consortium 2015 vorstellte. (Bild: Hubble)„Auf Ceres muss etwas Seltsames passieren“, urteilt Marchi. Er und sein Team haben anhand aller bislang verfügbaren Daten versucht, dieses Rätsel zu lösen. So erstellten sie mit Hilfe hochauflösender Bilder ein dreidimensionales Modell des Zwergplaneten: „Die Arbeiten sind noch nicht abgeschlossen, doch es sieht ganz danach aus, als ob die fehlenden Krater durchaus entstanden sind, dann aber im Lauf von geologischen Zeiträumen bis zur Unkenntlichkeit ausradiert wurden.“ Dahinter, erklärt Marchi, stecke wahrscheinlich die ungewöhnliche Zusammensetzung von Ceres und seine spezielle innere Struktur.

Blick auf Ceres. Der größte Einschlagskrater Kerwan ist deutlich im südöstlichen Quadranten zu erkennen. (Bild: NASA/JPL)Früheren Messungen zufolge besteht die Kruste von Ceres wohl nicht nur aus „reinem“ Gestein. Vielmehr enthält sie wohl auch einen beträchtlichen Anteil von Eis, Salz, Tonmineralen und vielleicht noch andere leichtflüchtige Substanzen. Die sollen den Untergrund über geologische Zeiträume hinweg plastisch verformbar machen, ihn fließen lassen - vergleichbar mit einem unendlich langsamen Gletscher: „Mit anderen Worten: Die Krater könnten sich so sozusagen auffüllen und wären dann vollkommen ausradiert.“ Das jedenfalls ist für Marchi und sein Team die wahrscheinlichste Erklärung. Dieser Mechanismus würde auch zu früheren Befunden passen, denn im Frühjahr 2015 waren weiße Flecken auf der Oberfläche aufgefallen. Die sollen entstanden sein, als flüssiges, salzhaltiges Material aus dem Inneren an die Oberfläche aufstieg und dort austrocknete.

Der einzige noch sichtbare Krater eines großen Einschlags auf Ceres ist Vendimia Planitia (gestrichelte Linie, Bild: NASA/JPL)Auch wenn alle Einschlagsbecken mit Größen zwischen 285 und knapp 800 Kilometern verschwunden sind - drei riesige Strukturen zeichnen sich doch im topographischen Modell ab: drei Riesenkrater mit rund 800 Kilometern Durchmesser. Von zweien blieben nichts weiter als große Senken, doch der dritte - Vendimia Planitia - ist immer noch als Krater zu erkennen. Ihn konnten auch die Jahrmilliarden nicht vollkommen auslöschen. Er wäre damit der letzte Zeuge aus der fernen Frühzeit des Sonnensystems, als gewaltige Brocken auf seine jungen Himmelskörper einprasselten. Warum dagegen die Krater von zahllosen kleinen Einschlägen die Oberfläche von Ceres prägen, ist laut Marchi eine offene Frage. Entweder ist der Kleinplanet im Asteroidengürtel auch heute noch einem Meteoritenhagel ausgesetzt, dessen Spuren die plastische Oberfläche noch nicht beseitigen konnte, oder Ceres hat seine plastische Fähigkeit inzwischen verloren.