• vom 04.12.2016, 11:00 Uhr

Forschung


Astronomie

Pummelige Vesta, rätselhafte Ceres




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Von Christian Pinter

  • Die Raumsonde "Dawn" hat zwei Kleinplaneten erforscht, die sich - in relativ geringer Distanz voneinander - verblüffend unterscheiden.

Gelten als "Riesinnen" im Kleinplanetenreich: Vesta (l.) und Ceres im gleichen Maßstab.

Gelten als "Riesinnen" im Kleinplanetenreich: Vesta (l.) und Ceres im gleichen Maßstab. Gelten als "Riesinnen" im Kleinplanetenreich: Vesta (l.) und Ceres im gleichen Maßstab.

Ende des 18. Jahrhunderts kannte man sieben Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn und Uranus. Am 1. Jänner 1801 stieß der Astronom Giuseppe Piazzi in Palermo auf ein weiteres, praktisch nur im Teleskop sichtbares Wandelgestirn. Man taufte es schließlich "Ceres" - nach der altrömischen Göttin des Ackerbaus, der Feldfrüchte und des Wachstums. Auch unsere Zerealien ("Frühstücksflocken") leiten sich von ihrem Namen ab.

Bald spürte man noch drei weitere dieser Kleinplaneten oder Asteroiden auf. Zwei steuerte der Bremer Arzt Heinrich Olbers bei. Sein zweiter Fund vom 29. März 1807 wurde "Vesta" getauft, nach der römischen Göttin des Staats-, Altar- und Herdfeuers. Vestas heilige Flamme durfte nie verlöschen. Jungfräuliche Priesterinnen, die Vestalinnen, hüteten sie in einem Rundtempel am Forum Romanum.


Bis heute haben Astronomen hunderttausende Asteroide im Kleinplanetengürtel zwischen Mars und Jupiter aufgestöbert. Fast alle sind schmächtig wie irdische Berge. Am meisten Gewicht brächten noch die Ceres und die Vesta auf die Waage. Sie sind gleichsam "Riesinnen" im Zwergenreich: Die Ceres misst 965 km an ihrer dicksten Stelle, die Vesta 573 km.

Welt ohne Südpol
Das chemische Element Cer wurde zwei Jahre nach der Ceres entdeckt und nach ihr benannt. Ceroxid dient zum Polieren von Teleskopspiegeln. Doch irdische Fernrohre zeigen auf den Asteroiden so gut wie keine Details. Deshalb machte sich die NASA-Sonde Dawn (engl., Morgendämmerung) im September 2007 zur näheren Untersuchung der beiden massereichsten Kleinplaneten auf. Im Juli 2011 schwenkte sie zunächst in eine Umlaufbahn um die Vesta ein. Dann funkte sie 31.000 intime Fotos und 20 Millionen aussagekräftige Spektren zur Erde. Diese gewährten den Forschern Einblick in Vestas Geschichte.

Vor 4,567 Milliarden Jahren begannen sich die Körper unseres Sonnensystems zu bilden: Kosmische Staubkörner vereinten sich zu meterkleinen Brocken. Diese schlossen sich zu kilometergroßen Planetesimalen zusammen, die wiederum Protoplaneten von jeweils grob tausend km Durchmesser formten. Erst aus solchen gingen Planeten wie unsere Erde hervor.

Allerdings störte der Riesenplanet Jupiter diesen Wachstumsprozess vor seiner Haustür: Er schleuderte 99 Prozent aller Planetesimale von dort fort. Die Bahnen der verbliebenen zog er derart in die Länge, dass sie mit zerstörerischem Tempo ineinander krachten. So war bald auch das Baumaterial für Vesta und Ceres erschöpft. Sie wuchsen nicht mehr weiter, sondern blieben im Protoplaneten-Stadium stecken.

Der radioaktive Zerfall der angesammelten Isotope Aluminium-26 und Eisen-60 heizte die größeren Kleinplaneten ordentlich auf. In diesem Schmelztiegel sanken die schweren Elemente ins jeweilige Zentrum. Sie formten dort einen heißen Kern aus Eisen und Nickel. Jener der Vesta besitzt einen Radius von gut 100 km: Darüber spannt sich ein silikatreicher Steinmantel, rund 450 km dick. Den Abschluss bildet eine etwa 20 km dünne Kruste aus basaltischem Gestein.

Die Vesta besitzt also einen differenzierten, schalenförmigen Aufbau ähnlich wie die Erde oder der Erdmond. Wegen der bescheideneren Masse erlosch ihr inneres "Feuer" aber rasch. Gleichzeitig stürzten übrig gebliebene Planetesimale auf sie ein und hinterließen Narben über Narben. Man taufte diese Krater nach bekannten Vestalinnen und höhergestellten Damen der römischen Gesellschaft - z.B. "Claudia", "Cornelia" oder "Antonia".

Ein besonders heftiger Einschlag geschah vor etwa zwei Milliarden Jahren. Zeuge ist das mehr als 400 km weite Einschlagbecken im Süden, das man nach der Vestalin Veneneia taufte. Eine weitere Jahrmilliarde später wurde die Vesta neuerlich gerammt, mit etwa 18.000 km/h und unter recht flachem Winkel. Dieser Einschlag riss ihr die alte Südpolre-gion weg.

Dort blieb ein Riesenkrater mit 500 km Durchmesser und fast 20 km Tiefe zurück. Man benannte ihn nach der mythischen Vestalin Rhea Silvia: Vom Gott Mars geschwängert, gebar sie Romulus und Remus. Zur Strafe für den Verlust ihrer Jungfräulichkeit soll sie lebendig begraben worden sein. Im Zentrum des Einschlagbeckens Rheasilvia federte das Gestein hingegen zurück und türmte sich zum zweithöchsten Bergmassiv im ganzen Sonnensystem auf. Der Gipfel liegt in über 20.000 Metern Höhe.

Seit Vesta ihren ursprünglichen Südpol verloren hat, wirkt sie pummelig. Sie ist ein Viertel breiter als hoch. Die genannten Mega-Einschläge katapultierten unzählige Gesteinstrümmer ins All. Manche stürzen gelegentlich noch immer zur Erde, und zwar in Form der seltenen HED-Meteorite. Das ist eine Sammelbezeichnung für die sogenannten "Howardite", "Eukrite" und "Diogenite". Im 19. Jahrhundert trugen die Österreicher Karl von Schreibers und Gustav Tschermak zu deren Erforschung bei. Man kann die steinernen Grüße aus Veneneia und Rheasilvia im Naturhistorischen Museum (NHM) in Wien begutachten.

Im September 2012 sagte Dawn leise "Servus" zur Vesta. Zweieinhalb Jahre später schwenkte die Sonde in eine Umlaufbahn um die Ceres ein - eine Welt, die aus anderem Holz geschnitzt ist.

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Dokument erstellt am 2016-12-01 15:50:06



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