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DAWN
Wassereis auf Zwergplanet Ceres?
von Stefan Deiters
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11. Juli 2016

Könnte sich auf der Oberfläche von Ceres über Milliarden von Jahren in schattigen Kratern Wassereis angesammelt und erhalten haben? Ein Forscherteam hält dies für nicht unwahrscheinlich und identifizierte auf Grundlage von Daten der NASA-Sonde Dawn zahlreiche Regionen, die permanent im Schatten liegen. Die Sonde erkundet den Zwergplaneten seit mehr als einem Jahr aus einer Umlaufbahn.

Ceres

An den Polen von Ceres haben Forscher zahlreiche Stellen identifiziert, die Kältefallen für Wassereis sein könnten (hier blau markiert). Bild: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA   [Großansicht

"Die Bedingungen auf Ceres würden die Entstehung von Ablagerungen von Wassereis erlauben", ist Norbert Schorghofer überzeugt, der gerade an der University of Hawaii in Manoa als Gastwissenschaftler arbeitet. "Ceres hat gerade eine ausreichend große Masse, um Wassermoleküle halten zu können und die permanent schattigen Regionen, die wir identifiziert haben, sind ausgesprochen kalt - kälter als die meisten Regionen auf dem Mond oder dem Merkur."

Auch auf unserem Mond hatten Wissenschaftler bereits Stellen ausfindig gemacht, in die nie ein direkter Sonnenstrahl fällt. Sie befinden sich in Kratern in den Polarregionen. Zwar kann Sonnenlicht diese Bereiche indirekt erreichen, doch gelten sie bei Temperaturen unter etwa minus 151 Grad Celsius als Kältefallen, in denen sich Wassereis ansammeln kann.

Auch auf Ceres, der im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter um die Sonne kreist, vermuteten Forscher solche Kältefallen - entdeckt hatte man sie bislang allerdings noch nicht. Schorghofer und seine Kollegen haben sich nun Bildmaterial der nördlichen Hemisphäre angeschaut, um auf Grundlage der Oberflächenstruktur des Zwergplaneten nach Regionen zu suchen, auf die im Laufe eines Ceres-Jahres tatsächlich nie ein direkter Sonnenstrahl fällt.

Sie entdeckten auf diese Weise Dutzende von Regionen auf der Nordhalbkugel, die permanent im Schatten liegen - die größte befindet sich in einem 16 Kilometer durchmessenden Krater, der etwa 65 Kilometer vom Nordpol des Zwergplaneten entfernt ist. Insgesamt ergeben die identifizierten permanent schattigen Bereiche eine Fläche von rund 1800 Quadratkilometer. Dies entspricht deutlich weniger als ein Prozent der Oberfläche der Nordhalbkugel.

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Die Forscher gehen davon aus, dass es in den schattigen Bereichen auf Ceres noch kälter ist, als in ähnlichen Regionen auf dem Mond oder auf Merkur. Der Grund dafür ist einfach: Ceres ist sehr viel weiter von der Sonne entfernt und die schattigen Kraterbereiche erhalten auch weniger indirekte Sonnenstrahlung. "Auf Ceres können diese Regionen auch bis in relativ niedrige Breitengrade als Kältefallen wirken", erläutert Erwan Mazarico ein Gastwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA. "Auf dem Mond und Merkur wird es nur in den schattigen Bereichen in unmittelbarer Nähe der Pole kalt genug, damit Eis dort stabil existieren kann."

Das Team hat errechnet, dass etwa eines von jeweils tausend Wassermolekülen, die an der Oberfläche des Zwergplaneten entstehen, im Laufe eines Ceres-Jahres von 1.682 Tagen in eine solche Kältefalle gerät. Über 100.000 Jahre sollte sich auf diese Weise bereits eine dünne Eisschicht bilden können, die auch nachweisbar sein müsste.

"Kältefallen können für Wassereisablagerungen auf der Oberfläche sorgen, wie man beim Merkur oder auf dem Mond gesehen hat", unterstreicht Chris Russell, der verantwortliche Wissenschaftler der Dawn-Mission von der University of California in Los Angeles. "Ceres könnte aber schon von Anfang an über ein größeres Wasserreservoir verfügt haben. Einige Beobachtungen deuten darauf hin, dass es auf Ceres zahlreiche flüchtige Stoffe gibt und diese Welt daher nicht auf externe Quellen angewiesen ist."

Über ihre Untersuchungen berichten die Forscher in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Geophysical Research Letters erschienen ist.

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siehe auch
Dawn: Rätsel um weiße Flecken auf Ceres gelöst - 10. Dezember 2015
Dawn: Ein erster Atlas des Zwergplaneten Ceres - 26. November 2015
Dawn: Sonde im Orbit um Zwergplanet Ceres - 6. März 2015
Dawn: Sonde auf dem Weg zu Ceres - 6. September 2012
Dawn: Überraschendes vom Asteroiden Vesta - 16. September 2011
Dawn: Asteroidensonde erreicht Vesta - 15./17. Juli 2011
Links im WWW
Fachartikel in den Geophysical Research Letters
Dawn, Webseite der NASA
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