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LA SILLA
Die weißen Flecken von Ceres verändern sich
von Stefan Deiters
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16. März 2016

Von der Erde aus ist der Zwergplanet Ceres kaum mehr als ein kleiner Lichtpunkt. Sorgfältige Beobachtungen mit dem Spektrographen HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der europäischen Südsternwarte ESO in Chile ergaben aber nun Überraschendes: Die eigentümlichen weißen Flecken auf Ceres verändern sich offenbar im Verlauf eines Tages.

Ceres

Die eigentümlichen hellen Flecken auf dem Zwergplaneten Ceres im Krater Occator in einer Aufnahme der Sonde Dawn. Bild: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA [Großansicht

Der Zwergplanet Ceres ist das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und wird seit rund einem Jahr von der NASA-Sonde Dawn aus einem Orbit erforscht. Auf den Aufnahmen der Sonde waren schon im Anflug eigentümliche helle Flecken zu sehen, der auffälligste dieser Flecken befand sich dabei in einem inzwischen Occator genannten Einschlagkrater.

Der Fund führte zu dem Verdacht, dass Ceres eventuell geologisch deutlich aktiver sein könnte, als andere Objekte im Asteroidengürtel. Jetzt zeigen neue Beobachtungen mit dem Spektrographen HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der europäischen Südsternwarte ESO in La Silla, dass diese Vermutung so unbegründet nicht ist.

Mithilfe des empfindlichen Instruments, das bislang vor allem für die zahlreichen extrasolaren Planeten bekannt ist, die damit schon entdeckt worden sind, visierten die Astronomen den Zwergplaneten an und machen eine erstaunliche Beobachtung: Sie konnten nicht nur verfolgen, wie sich die Flecken - aufgrund der Drehung von Ceres um die eigene Achse - bewegten, sondern stellten auch weitere Variationen der Helligkeit der Flecken fest. Dies könnte bedeuten, dass das Material, aus dem die Flecken bestehen, leicht flüchtig ist und im Sonnenlicht verdampft.

"Als auf den Bildern von Dawn diese mysteriösen hellen Flecken zu erkennen waren, habe ich gleich an die Möglichkeit gedacht, dass sie auch bei Beobachtungen von der Erde einen messbaren Effekt haben müssten", erläutert Paolo Molaro vom INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste. "Da sich Ceres um die eigene Achse dreht, bewegen sich die Flecken auf die Erde zu und entfernen sich dann wieder, was wiederum das reflektierte Sonnenlicht der Flecken beeinflussen sollte, das die Erde erreicht."

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Ceres dreht sich etwa alle neun Stunden einmal um die eigene Achse. Die daraus resultierende Bewegung der Flecken lässt sich aufgrund des Dopplereffekts im beobachteten Spektrum nachweisen. Der Effekt ist zwar äußerst gering, mit empfindlichen Instrumenten wie HARPS jedoch aufzuspüren.

Das Team beobachtetet Ceres etwas mehr als zwei Nächte lang im Juli und August 2015. "Das Ergebnis war überraschend", so Teammitglied Antonio Lanza vom INAF- Osservatorio Astrofisico di Catania. "Wir konnten in der Tat die Veränderungen im Spektrum durch die Drehung von Ceres nachweisen, allerdings gab es von Nacht zu Nacht deutliche Variationen."

Die Wissenschaftler vermuten, dass sich die beobachteten Veränderungen durch Substanzen erklären lassen könnten, die unter Einfluss von Sonneneinstrahlung leicht verdampfen. Liegen beispielsweise die Flecken im Occator-Krater in der Sonne könnten sich Schwaden bilden, die das Licht zunächst gut reflektieren, dann aber bald verdunsten, was zu den beobachteten Veränderungen führt. Allerdings scheint sich dieser Effekt von Nacht zu Nacht zu ändern.

Sollte sich diese Interpretation bestätigen, würde es sich bei Ceres tatsächlich um ein sehr ungewöhnliches Objekt handeln. Anders als etwa die Monde von Jupiter und Saturn, die teilweise auch eine bestimmte Aktivität zeigen, liegt der Zwergplanet isoliert, so dass nicht die Gezeitenkräfte eines anderen großen Objekts die Ursache für die Aktivität sein können.

Über ihre Beobachtungen des Zwergplaneten berichten die Forscher jetzt in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschienen ist.

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siehe auch
Dawn: Rätsel um weiße Flecken auf Ceres gelöst - 10. Dezember 2015
Dawn: Die weißen Flecken von Ceres wieder im Blick - 21. April 2015
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
ESO
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