Riesige Sodaflecken auf Ceres

29. Juni 2016, 19:00
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Zwei aktuelle Studien werfen ein neues Licht auf die rätselhaften hellen Strukturen auf der Oberfläche des Zwergplaneten

Rom/Wien – Als sich die Nasa-Sonde Dawn Anfang 2015 dem Zwergplaneten Ceres näherte, schien es, als würde jedes neue Foto mehr Fragen aufwerfen als Antworten liefern. Besondere Aufmerksamkeit erregten einige strahlend helle Flecken, die sich im Krater Occator konzentrierten. Detailreichere Bilder machten schnell klar, dass es sich nicht um ein lokales Kuriosum handelte – eine Erklärung dafür ließ dennoch weiter auf sich warten.

Selbst nachdem Dawn am 6. März 2015 in eine Umlaufbahn um die 963 Kilometer durchmessende Ceres eingeschwenkt war und erste Nahaufnahmen der über 130 zum Teil kilometergroßen Flecken sendete, rätselten die beteiligten Astronomen zunächst über ihre Ursache.

Helle Salze auf dunklem Grund

Erst im Dezember 2015 gelang Wissenschaftern um Andreas Nathues vom Göttinger Max-Plank-Institut für Sonnensystemforschung der Nachweis, dass vor allem Mineralsalze für die hellen Strukturen auf der ansonsten reichlich dunklen Ceres verantwortlich sind.

Die Beobachtungsdaten ergaben eine Mischung aus Eis und Salzen, die zumindest stellenweise unter der Oberfläche von Ceres lagert. Asteroideneinschläge dürften diese Mixtur schließlich freigelegt haben, worauf das Eis allmählich verdampfte und das Salz und Schichtsilikate aus der Umgebung zurückblieben.

Neue Analysen lieferten nun weitere Puzzlestücke zu dem ungewöhnlichen Phänomen. Neben den bereits bekannten Magnesiumsulfaten fand ein Team um Maria Cristina de Sanctis vom italienischen Institut für Astrophysik in Rom eine andere wichtige chemische Substanz: Spektrometerdaten ergaben, dass die Flecken großteils aus Natriumkarbonat – auch bekannt als Soda – bestehen, verunreinigt von einem kleinen Anteil dunkler Silikatminerale, sowie Ammoniumkarbonat oder -chlorid. Der Occator-Krater könnte damit die mit Abstand größte bekannte Oberflächenablagerung von Natriumkarbonat im gesamten Sonnensystem beherbergen, schreiben die Forscher im Fachjournal "Nature".

Aus dem Untergrund

Die aktuellen Befunde werfen auch ein neues Licht auf die Entstehung der hellen Ablagerungen: Wie bereits vermutet, dürfte das mineralische Gemisch aus dem Inneren des Zwergplaneten stammen, von wo es nach einem Asteroidenimpakt gemeinsam mit geschmolzenem Eis nach oben drang. Die Forscher halten es aber auch für möglich, dass durch andere, noch unverstandene Prozesse Wasser unter der Oberfläche zumindest lokal flüssig bleibt, das dann das Natriumkarbonat nach oben transportiert.

Die vorhandene Eismenge dürfte dafür ausreichend sein, auch wenn sie offenbar geringer ist als bisher gedacht: Michael Bland und Kollegen vom US Geological Survey schlossen laut ihrer "Nature Geoscience"-Studie aus den Formen und dem Alter zahlreicher Krater, dass Ceres direkt unter seiner Oberfläche im Schnitt nur zu 30 bis 40 Prozent aus Wassereis besteht. Wäre es mehr, würden die Krater allmählich zerfließen. Tatsächlich zeigten einige flache Krater auch Anzeichen für ein solches Auseinanderfließen. Dort sei der Wassereisanteil möglicherweise höher, vermuten die Forscher. (Thomas Bergmay, 29.6.2016)

  • Die hellen Strukturen, hier eine Nahaufnahme aus dem Krater Occator, bestehen hauptsächlich aus Natriumkarbonat. Möglicherweise handelt es sich hier um die größten oberflächlichen Soda-Ablagerungen des Sonnensystems.
    foto: nasa/jpl-caltech/ucla/mps/dlr/ida

    Die hellen Strukturen, hier eine Nahaufnahme aus dem Krater Occator, bestehen hauptsächlich aus Natriumkarbonat. Möglicherweise handelt es sich hier um die größten oberflächlichen Soda-Ablagerungen des Sonnensystems.

  • Die zahlreichen tiefen Krater auf Ceres lassen vermuten, dass unter seiner Oberfläche weniger Eis existiert als erwartet.
    foto: nasa/jpl-caltech/ucla/mps/dlr/id

    Die zahlreichen tiefen Krater auf Ceres lassen vermuten, dass unter seiner Oberfläche weniger Eis existiert als erwartet.

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