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Radioaktivität brachte Vesta zum Schmelzen

Kurz nach der Entstehung von Vesta, nachdem sich Staub und kleine Partikel langsam zusammenfanden und durch die immer stärkere Gravitation immer schneller wuchsen, war das anders. Durch die kosmische Teilchenstrahlung sind Staub und kleinere Asteroiden Teil einer Art pausenlosem Teilchenbeschleunigerexperiment. Sie bestehen aus kleinen Mengen teilweise stark radioaktiver Isotope wie Aluminium-26 und Eisen-60, die ständig neu gebildet werden, bis die kosmische Strahlung durch einige Meter Gestein abgeschirmt wird.

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Die Entstehung der Asteroiden verläuft schnell genug, dass sich in ihrem Inneren noch radioaktives Material befindet, während die äußere Kruste einige hundert Kilometer dick wird. Die Kruste stellt eine so gute Wärmeisolierung dar, dass sich das Innere größerer Asteroiden schon durch die geringe Wärme aus dem radioaktiven Zerfall so stark aufheizen kann, bis das Gestein schmilzt. Dabei finden komplexe chemische und geologische Vorgänge statt, in denen sich verschiedene Gesteinsarten voneinander trennen. Genaue Untersuchungen des Gravitationsfeldes wiesen letztlich einen über 200 km großen Eisen-Nickel-Kern unter der Kruste Vestas nach.

Überraschend waren diese Erkenntnisse nicht. Durch Untersuchungen von Meteoriten auf der Erde und den spektroskopischen Untersuchungen Vestas mit Teleskopen war schon vermutet worden, dass etwa jeder 20. Meteorit, der auf die Erde fällt, ursprünglich ein Teil von Vesta war. Genaugenommen ein Teil des Einschlagkraters, wegen dem Vesta heute nicht ganz rund ist. Diese Meteoriten waren Gesteinen auf der Erde ähnlicher als andere Meteoriten. Das deutete klar drauf hin, dass dieses Gestein von einem Himmelskörper stammen musste, auf dem geologische Prozesse mit geschmolzenem Gestein stattgefunden haben mussten.

Ceres hat Vulkane mit Eis statt Lava

Während die geologischen Prozesse auf Vesta inzwischen zum Erliegen kamen, ist Ceres bis heute aktiv, auch weil er nie völlig geschmolzen war. Schon beim Anflug auf Ceres fand Dawn einige ungewöhnlich helle Punkte auf der Oberfläche im Occator-Krater. Hellere Gebiete waren zwar schon von Beobachtungen mit Teleskopen von der Erde bekannt, aber anstatt der vermuteten ausgedehnten etwas helleren Fläche waren die Flecken nur drei km groß und sehr hell. Inzwischen wird vermutet, dass sie aus Natriumcarbonat bestehen und wohl erst vor rund 7 Millionen Jahren entstanden, lange nach der Entstehung des Kraters vor etwa 34 Millionen Jahren.

Die Untersuchung von Ceres zeigte, dass die äußeren 100 km des Mantels eine deutlich geringere Dichte als der Gesteinskern haben. Das wird auf einen erhöhten Wasseranteil zurückgeführt, der wohl auch für die geologische Aktivität an der Oberfläche verantwortlich ist. Es führt zu einer Art Vulkanismus, in der Wassereis die Rolle der Lava spielt und zur Bildung sogenannter Kryovulkane wie Ahuna Mons führt.

Ceres verliert ständig Wasser

Obwohl die Temperaturen auf Ceres nie über minus 38 Grad Celsius steigen, ist die Oberfläche zu warm, um ein dauerhaftes Bestehen von Eisflächen zu ermöglichen. Das Eis verdampft direkt, ohne zu schmelzen, wenn auch sehr langsam. Durch Messungen des Herschel-Weltraumteleskops wird geschätzt, dass Ceres pro Sekunde rund 3 kg Wasser verlorengehen. Insgesamt wird die Menge aber auf bis zu 200 Billionen Tonnen Eis geschätzt. Bei dieser Rate würde es mehr als das tausendfache Alter des Sonnensystems benötigen, um alles Eis verdampfen zu lassen.

Einige Monate vor Ende der Mission stand die Nasa noch einmal vor einer Entscheidung: entweder die Beobachtung von Ceres abschließen und einen kurzen Besuch bei einem weiteren Asteroiden machen - für das Einschwenken in einen Orbit hätte der Treibstoff nicht gereicht - oder den Orbit um Ceres absenken und die Beobachtungen bis zum letzten Tropfen Treibstoff fortsetzen. Das wurde getan. Dawn befindet sich nun in einem 50 km hohen Orbit um Ceres und wird dort zumindest noch einige Jahrzehnte verbringen und viele Morgendämmerungen erleben.

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 Weltraumforschung: Auch die Asteroidenmission Dawn ist am Ende
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Kay_Ahnung 03. Nov 2018

Naja ich vermute mal die meisten Sonden werden, nach dem ihnen der Treibstoff...

kmb@deam.org 02. Nov 2018

Sehr gut, jetzt hat man alles um *Ceres station* planen zu können. Schönen Freitag :)

Pecker 02. Nov 2018

Geld macht nie was nützliches. Es sind immer noch die Menschen, die was nützliches oder...


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