25. August 2015

Ce­res: Un­ge­wöhn­li­che Hangrut­schun­gen und in­sta­bi­le Kra­ter­wän­de

Berg und Krater auf Ceres
Berg und Kra­ter auf Ce­res
Bild 1/3, Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Berg und Krater auf Ceres

Die­ses Bild von Zwerg­pla­net Ce­res wur­de am 19. Au­gust 2015 mit der Raum­son­de Dawn aus ei­ner Ent­fer­nung von 1470 Ki­lo­me­tern auf­ge­nom­men. Es zeigt ei­nen sechs Ki­lo­me­ter ho­hen, py­ra­mi­den­för­mi­gen Berg auf der süd­li­chen He­mi­sphä­re zwi­schen den Kra­tern Kir­nis, Ron­go und Ya­lo­de. Auf­fäl­lig sind die hel­len Strei­fen an sei­nen stei­len Hän­gen. Die Auf­lö­sung der Auf­nah­me be­trägt 140 Me­ter pro Pi­xel.
Der Gaue-Krater auf Ceres
Der Gaue-Kra­ter auf Ce­res
Bild 2/3, Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Der Gaue-Krater auf Ceres

Die­ses am 18. Au­gust 2015 auf­ge­nom­me­ne Bild von Zwerg­pla­net Ce­res blickt auf den Gaue-Kra­ter. Der Kra­ter mit ei­nem Durch­mes­ser von 84 Ki­lo­me­ter über­deckt zum Teil ei­nen äl­te­ren Kra­ter. Das Fo­to wur­de aus 1470 Ki­lo­me­tern Ent­fer­nung mit der Ka­me­ra an Bord der Dawn-Raum­son­de auf­ge­nom­men.
Gebirgskette im Urvara-Krater
Ge­birgs­ket­te im Ur­va­ra-Kra­ter
Bild 3/3, Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Gebirgskette im Urvara-Krater

Am 19. Au­gust 2015 wur­de die­ses Bild von der Ka­me­ra an Bord der Raum­son­de Dawn auf­ge­nom­men. Es zeigt aus 1470 Ki­lo­me­tern Ent­fer­nung das In­ne­re des Ur­va­ra-Kra­ters. In der lin­ken, un­te­ren Bil­de­cke ist ei­ne Ge­birgs­ket­te zu er­ken­nen. In der rech­ten Bild­hälf­te sind Rut­schun­gen am in­sta­bi­len Kra­ter­rand in Rich­tung des Kra­terin­ne­ren zu se­hen.

Je dichter die Dawn-Raumsonde mit ihrer Kamera an Bord über dem Zwergplaneten Ceres fliegt, desto rätselhafter - und somit spannender - scheint der Himmelskörper. "Einiges, was wir sehen, haben wir so noch nirgendwo sonst im Sonnensystem entdeckt", sagt Prof. Ralf Jaumann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). "Außer auf der Erde - da gibt es ja fast alles." Mittlerweile blickt Dawn aus nur noch 1470 Kilometern Entfernung auf die Oberfläche von Ceres hinunter. Die ersten Bilder aus dem so genannten HAMO-Orbit (High Altitude Mapping Orbit) zeigen eine "Pyramide" mit ungewöhnlichen Hangrutschungen, instabile Kraterwände und Gebirgsketten. "Über vieles können wir derzeit nur spekulieren." Woher die hellen Streifen entlang des pyramidenförmigen Bergs stammen oder auch ob der Boden des Zwergplaneten aus unterschiedlichem Material besteht, sind Fragen, auf die die Planetenforscher noch Antworten suchen.

Pyramide mit hellen Streifen

Drei Mal näher als im vorherigen Orbit und mit einer Auflösung von 140 Metern pro Bildpunkt nimmt die Kamera bereits interessante Details auf. "Wir blicken unter anderem von oben auf einen pyramidenförmigen, sechs Kilometer hohen Berg, der auf einer Seite helle Streifen zeigt." Etwa zehn bis zwölf Kilometer beträgt der Durchmesser der "Pyramide", die auf der südlichen Hemisphäre zwischen den Kratern Kirnis, Rongo und Yalode steht: "Der Berg muss bei seiner beträchtlichen Höhe also immens steile Hänge haben." Dennoch liegt am Berg-Fuß kaum Geröll. In direkter Nachbarschaft liegt ein Einschlagskrater, der bis an die Flanken des Berges reicht. "Vermutlich ist der Berg jünger als der Krater, aber um das genau festzustellen, müssen wir auf die Aufnahmen aus dem nächstniedrigeren Orbit warten und auf Daten des Spektrometers, das das Material der Oberfläche bestimmen soll."

Unbeständige Kraterränder und ebene Flächen

Aufnahmen des Gaue-Kraters, benannt nach einer deutschen Göttin, zeigen, dass dieser zum Teil über einem kleineren und älteren Krater liegt. "Der Gaue-Krater hat an einer seiner Seiten viele Materialrutschungen zum Kraterinneren hin - die Wände sind also eher instabil", deutet DLR-Planetenforscher Ralf Jaumann die ersten Aufnahmen aus 1470 Kilometern Entfernung von der Oberfläche des Zwergplaneten. "Und in der Mitte selbst gab es wahrscheinlich auch Veränderungen, denn diese scheint sehr eben zu sein." Vergleicht man die Krater auf dem Zwergplaneten beispielsweise mit Kratern auf einem Gesteinskörper wie dem Mond, wird deutlich, dass die Kruste von Ceres nicht so stabil sein kann. Eine mögliche Erklärung für die ebene Fläche im Kraterinneren: Ehemals geschmolzenes Material könnte den Krater gefüllt haben. "Auf jeden Fall muss dort nach der Bildung des Kraters noch einiges passiert sein."

Auch die Detailaufnahme aus dem Inneren des Uvara-Kraters zeigt Strukturen, die Fragen aufwerfen. Neben einer Bergkette sind feine Risse zu sehen, aber auch erneut Rutschungen am Kraterrand. "Dort scheint das Material in großen Blöcken abgebrochen und in Richtung Kraterinneres gerutscht zu sein." Die ungewöhnlich glatte Ebene hat sich wohlmöglich durch die Ablagerung von feinem Material, das vermutlich einmal geschmolzen war, gebildet. "Dies sind natürlich nur erste Vermutungen, über die wir im Missionsteam diskutieren werden", sagt DLR-Wissenschaftler Ralf Jaumann.

Endlose Reise um den Zwergplaneten

Jeweils elf Tage benötigt die Raumsonde Dawn, um die gesamte Oberfläche des Zwergplaneten zu erfassen und die Aufnahmen zur Erde zu senden - insgesamt sechs Mal soll dies geschehen, bevor sie dann in zwei Monate diesen Orbit verlässt. Ende Oktober fliegt Dawn dann bis Ende Januar 2016 in ihren letzten und niedrigsten Orbit, in dem sie dann in 375 Kilometern Höhe um den Himmelskörper kreist. Während des Absinkens setzt die die Raumsonde ihre Ionentriebwerke ein, für die Kamera bedeutet dies eine zweimonatige Arbeitspause. Nach dem Ende der Mission wird Dawn dann stabil in diesem Orbit weiterhin um Ceres kreisen - in sicherem Abstand, so dass der Zwergplanet nicht durch irdische Mikroben verunreinigt werden kann.

Ceres in 3D

Zurzeit arbeiten die Forscher des DLR-Instituts für Planetenforschung an einem dreidimensionalen Geländemodell des Zwergplaneten, das mit den Bilddaten aus dem vorhergehenden Beobachtungsorbit aus 4400 Kilometern Entfernung erstellt wird. "Mit den Bildern aus dem aktuellen Orbit verfeinern wir dann dieses 3D-Modell - das heißt, wir vermessen unter anderem wie hoch und wie groß die unterschiedlichen Strukturen auf dem Zwergplaneten Ceres sind." Dann steht die Lösung etlicher Rätsel an, sagt DLR-Planetenforscher Ralf Jaumann: "Wir wollen unter anderem gerne herausfinden, warum die Ebenen so flach sind oder auch wie sich die Pyramide gebildet hat."

Die Mission

Die Mission DAWN wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Teil der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kamera-Projekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und NASA/JPL unterstützt.

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    Telefon: +49 2203 601-3882
    Hansestraße 115
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