Der Zwergplanet Ceres präsentiert zahlreiche geologische Prozesse.
Washington/Wien. Er ist das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und gilt als unvollendeter Planet - Protoplanet - aus der Frühzeit des Sonnensystems. Seit März 2015 steht der Zwerg Ceres unter ständiger Beobachtung durch die Nasa-Sonde Dawn. Erstmals konnten Forscher nun geologische Prozesse nachweisen. Krater, Ritzen und sogenannte Kryovulkane (Eisvulkane) bilden demnach die Oberfläche dieser Welt aus Stein und Eis, wie mehrere Wissenschafterteams in insgesamt sechs Studien im Fachblatt "Science" berichten.
Das Vorhandensein von Kryovulkanismus war bisher fraglich, da die genauen Landschaftsformen und ihre Relation zu Aktivitäten innerhalb des Planeten nicht bekannt waren, schreibt das Team um Ottaviano Ruesch vom Goddard Space Flight Center der Nasa. Diese extraterrestrische Art des Vulkanismus bildet sich nur bei Temperaturen unter minus 150 Grad Celsius. Kryovulkane speien leicht schmelzbare Substanzen, die im Inneren des Planeten in gefrorenem Zustand vorkommen. An der Oberfläche erstarrt der Auswurf und kann sich zu mehreren hundert Meter hohen Ablagerungen aufschichten, wie es bei dem Vulkan Ahuna Mons auf Ceres auch der Fall ist.
Wassereis auf der Oberfläche
Mit einer Breite von 17 Kilometern und einer Höhe von vier Kilometern konnte ihn Dawn mit seinen Gerätschaften in seiner individuellen Größe, Form und Morphologie deutlich einfangen. Die Forscher gehen davon aus, dass Ahuna Mons durch hydrierte Salze entstanden ist, die sich gemeinsam mit Wassereis unter der Oberfläche von Ceres befinden. Die Stoffe hätten eine chemische Aktivität initiiert, die den Eisvulkan entstehen habe lassen, so die beteiligten Wissenschafter.
In einer weiteren Studie beschreibt Jean-Philippe Combe vom Bear Fight Institute in Winthrop im US-Staat Washington, die Entdeckung von Wassereis in einem zehn Kilometer weiten Krater namens Oxo. Geologisch scheint der Krater mit seinen ein bis zehn Millionen Jahren eher jung zu sein. Die Forscher waren zwar von der Existenz von Wassereis ausgegangen, jedoch nicht ganz sicher, ob dieses auf der Oberfläche auch zu finden wäre.
Mit der auf Dawn befindlichen Framing Camera konnten auch weitere Krater analysiert werden. Ursprünglich waren die Wissenschafter davon ausgegangen, dass sich eine Eisschicht knapp unterhalb der Oberfläche des Asteroiden befindet. Den Forschungen zufolge besteht diese äußere Schicht aber weder aus purem Eis noch aus purem Gestein, sondern aus einer Mischung dieser beiden Komponenten. Den Forschern um Harald Hiesinger von der Universität Münster war es zudem möglich, unterschiedliche Regionen auf der Oberfläche des Zwergplaneten zu datieren.
Die vielfältige Anordnung der Krater auf Ceres gilt als Nachweis für eine komplexe geologische Evolution auf dem Protoplaneten. Auch in der jüngeren Vergangenheit des Himmelskörpers scheint es zu geologischen Aktivitäten gekommen zu sein.
Anschlussmission seit Juli
Die Raumsonde Dawn war im März 2015 in die Umlaufbahn des Zwergplaneten eingetreten und näherte sich daraufhin bis auf 380 Kilometer. Dies ermöglichte Bilder in einer Auflösung von 40 Metern pro Bildpunkt. Ende Juni 2016 sollte Dawn Ceres wieder verlassen, doch die Nasa hat Anfang Juli die Finanzierung einer Anschlussmission genehmigt, mit der die Beobachtung von Ceres nun fortgesetzt wird. Der verbleibende Raketentreibstoff wird jedoch aller Voraussicht nach nicht über 2017 hinausreichen.