Weltraumforschung: Ceres' höchster Berg ist ein besonderer Eisvulkan
Merkwürdiger Vulkanismus auf Ceres: Die Raumsonde Dawn hat auf dem Zwergplaneten Ceres diverse Eisvulkane entdeckt. Der ungewöhnlichste von allen ist Ahuna Mons. Das Rätsel seiner Entstehung haben Forscher jetzt gelöst.
Ahuna Mons erhebt sich über 4.000 Meter hoch über das Gelände um ihn herum. Seine Grundfläche hat einen Durchmesser von 20 Kilometern – damit entsprechen seine Ausmaße etwa denen des Montblanc, dem höchsten Berg der Alpen. Der geologische junge Berg ist somit der höchste auf Ceres. Er sei "eine der merkwürdigsten Strukturen im gesamten Sonnensystem", heißt es in einer Mitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt(öffnet im neuen Fenster) (DLR).
Durch Schwerefeldmessungen sowie Untersuchungen der geometrischen Form von Ceres haben Forscher herausgefunden, wie Ahuna Mons vermutlich entstanden ist: Im Inneren des Zwergplaneten stieg eine Blase aus Salzwasser, Schlamm und Gestein nach oben und drückte von unten gegen die eisreiche Kruste. Die brach an einer Schwachstelle und das Material trat an die Oberfläche aus. Bei Oberflächentemperaturen von minus 100 Grad gefror es und türmte sich zu einem Berg auf. An dem Forschungsprojekt, dessen Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht(öffnet im neuen Fenster) wurde, waren auch DLR-Forscher beteiligt.
Ceres besteht hauptsächlich aus silikatischen Gesteinen, aber auch aus Eis und möglicherweise aus Wasserschichten. "Das Innere von Ceres ist in dieser Region nicht starr und fest, sondern beweglich und zumindest zum Teil flüssig", sagte Wladimir Neumann vom DLR-Institut für Planetenforschung. "Diese 'Blase', die sich im Mantel von Ceres unter dem Ahuna Mons gebildet hat, ist eine Mischung aus salzhaltigem Wasser und Gesteinsbestandteilen."
Die Bestandteile des Himmelskörpers haben sich im Laufe der viereinhalb Milliarden Jahre seit seiner Entstehung entmischt und getrennt: Die schwereren wie Magnesium oder Eisen sanken in Richtung des Zentrum des Körpers, die leichteren, darunter Gestein mit einem hohem Anteil an Aluminiumsilikaten oder Wasser, stiegen auf. Im Inneren zerfallen radioaktive Elemente. Dadurch entsteht Wärme, die zur Bildung von Blasen und Domen führt.
Durch die Flüssigkeiten läuft die Entwicklung auf Ceres anders ab als bei herkömmlichen Gesteinsplaneten: Die Blasen steigen wegen ihres im Vergleich zur Umgebung geringeren Gewichts auf und drücken von unten gegen die Kruste. So entstehen zum Teil kilometerhohe Dome. Wenn die Kruste an einer Schwachstelle bricht, tritt das flüssige Material aus.
Ceres(öffnet im neuen Fenster) ist ein runder Zwergplanet mit einem Durchmesser von etwa 940 Kilometern. Er ist das größte und massereichste Objekt des Asteroidengürtels zwischen den Planetenbahnen von Mars und Jupiter. Die US-Raumsonde Dawn(öffnet im neuen Fenster) hat ihn von März 2015 bis Oktober 2018 umkreist und erforscht, unter anderem mit zwei Kameras(öffnet im neuen Fenster), die das DLR-Institut für Planetenforschung zusammen mit dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelt hat.
Eis- oder Kryovulkane sind bereits auf anderen Himmelskörper in unserem Sonnensystem gefunden worden, unter anderem auf dem Saturnmond Enceladus und den Jupitermonden Europa und Ganymed. Deren Eisvulkane bestehen aus Wasser, das an die Oberfläche gedrückt wird – anders als Ahuna Mons, dessen Material aus salzhaltigem Wasser und Schlamm oder Gesteinspartikeln besteht. Ahuna Mons ist maximal 240 Millionen Jahre alt und damit vergleichsweise jung. Dawn hat knapp zwei Dutzend weitere Eisvulkane auf Ceres erfasst, die aber deutlich kleiner sind, da ihre Vulkankegel über lange Zeiträume langsam zerfließen.
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