Ceres ist der größte Einzelkörper im Asteroidengürtel und fasziniert Astronomen seit langem. Es ist nicht nur der einzige Asteroid, der groß genug ist, um unter seiner eigenen Schwerkraft gerundet zu werden, sondern auch der einzige kleinere Planet, der sich in der Umlaufbahn von Neptun befindet. Und mit der Ankunft der Dämmerung Bei einer Untersuchung um Ceres im März 2015 wurden wir mit einem stetigen Strom wissenschaftlicher Funde über diesen Protoplaneten behandelt.
Der neueste Fund, der etwas überraschend war, hat mit der Zusammensetzung des Planeten zu tun. Entgegen dem bisherigen Verdacht zeigen neue Erkenntnisse, dass Ceres in der Nähe seiner Oberfläche große Ablagerungen von Wassereis aufweist. Dieser und andere Hinweise deuten darauf hin, dass Ceres unter seiner felsigen, eisigen Oberfläche Ablagerungen von flüssigem Wasser aufweist, die eine wichtige Rolle in seiner Entwicklung gespielt haben könnten.
Diese Beweise wurden auf dem Treffen der American Geophysical Union 2016 vorgestellt, das am Montag, dem 12. Dezember, in San Francisco begann. Inmitten der Tausenden von Seminaren, in denen die größten Erkenntnisse des vergangenen Jahres in den Bereichen Weltraum und Geowissenschaften - einschließlich Aktualisierungen der Curiosity-Mission - detailliert beschrieben wurden, teilten Mitglieder des Dawn-Missionsteams die Ergebnisse ihrer Forschung mit, die kürzlich in veröffentlicht wurden Wissenschaft.
Die Studie des Missionsteams mit dem Titel „Umfangreiches Wassereis in Ceres 'wässrig verändertem Regolith: Beweise aus der Kernspektroskopie“ beschreibt, wie Daten von gesammelt wurden Morgendämmerung Gammastrahlen- und Neutronendetektor (GRaND) bestimmten die Konzentrationen von Wasserstoff, Eisen und Kalium in der Ceres-Kruste. Auf diese Weise konnte der Eisgehalt des Planeten eingeschränkt werden und wie die Oberfläche wahrscheinlich durch flüssiges Wasser im Inneren von Ceres verändert wurde.
Kurz gesagt, das GRaND-Instrument detektierte hohe Wasserstoffgehalte in der obersten Struktur von Ceres (10 Gew .-%), die in den mittleren Breiten am stärksten auftraten. Diese Messwerte stimmten mit weiten Wassereisflächen überein. Die GRaND-Daten zeigten auch, dass das Eis nicht aus einer festen Eisschicht bestand, sondern wahrscheinlich die Form einer porösen Mischung aus felsigen Materialien hatte (in denen Eis die Poren füllt).
Früher wurde angenommen, dass Eis nur in bestimmten Kraterregionen auf Ceres existiert, und es wurde angenommen, dass es das Ergebnis von Einschlägen ist, die im Laufe der langen Geschichte von Ceres Wassereis abgelagert haben. Aber wie Thomas Prettyman - der Hauptforscher von Dawns GRaND-Instrument - in einer Pressemitteilung der NASA sagte, überdenken Wissenschaftler diese Position jetzt:
„Auf Ceres ist Eis nicht nur auf wenige Krater beschränkt. Es ist überall und näher an der Oberfläche mit höheren Breiten. Diese Ergebnisse bestätigen Vorhersagen, die vor fast drei Jahrzehnten getroffen wurden, dass Eis Milliarden von Jahren direkt unter der Oberfläche von Ceres überleben kann. Die Beweise bestärken das Vorhandensein von oberflächennahem Wassereis auf anderen Hauptgürtel-Asteroiden. “
Die vom GRaND-Instrument nachgewiesenen Konzentrationen von Eisen, Kalium und Kohlenstoff stützen auch die Theorie, dass die Oberfläche von Ceres durch flüssiges Wasser im Inneren verändert wurde. Grundsätzlich theoretisieren Wissenschaftler, dass der Zerfall radioaktiver Elemente in Ceres genug Wärme erzeugt hat, um die Struktur des Protoplaneten zwischen einem felsigen Innenraum und einer eisigen Außenhülle zu unterscheiden - wodurch sich auch Mineralien wie die beobachteten in der Oberfläche ablagern konnten.
In ähnlicher Weise untersuchte eine zweite Studie, die von Forschern des Max-Planck-Instituts für Solarforschung erstellt wurde, Hunderte von permanent beschatteten Kratern auf der Nordhalbkugel von Ceres. Nach dieser Studie, die vor kurzem in erschien NaturastronomieDiese Krater sind „Kältefallen“, in denen die Temperaturen auf unter 11 ° K (-163 ° C) fallen, wodurch verhindert wird, dass alle bis auf die kleinsten Eismengen zu Dampf werden und entweichen.
Innerhalb von zehn dieser Krater fand das Forscherteam Ablagerungen von hellem Material, die an was erinnern Dämmerung im Occator-Krater entdeckt. Und in einem, der teilweise sonnendurchflutet war, Morgendämmerung Infrarot-Kartierungsspektrometer bestätigte das Vorhandensein von Eis. Dies deutet darauf hin, dass Wassereis in dunkleren Kratern von Ceres auf ähnliche Weise gespeichert wird wie in den Polarregionen von Merkur und Mond.
Woher dieses Wasser kam (d. H. Ob es von Meteoren abgelagert wurde oder nicht), bleibt ein Rätsel. Unabhängig davon zeigt sich jedoch, dass sich Wassermoleküle auf Ceres von wärmeren mittleren Breiten in die kälteren, dunkleren Polarregionen bewegen könnten. Dies verleiht der Theorie, dass Ceres eine schwache Wasserdampfatmosphäre haben könnte, weiteres Gewicht, die bereits 2012-13 auf der Grundlage von Beweisen des Herschel-Weltraumobservatoriums vorgeschlagen wurde.
All dies führt dazu, dass Ceres ein wässriger und geologisch aktiver Protoplanet ist, der Hinweise darauf geben könnte, wie das Leben vor Milliarden von Jahren existierte. Wie Carol Raymond, stellvertretende Hauptermittlerin der Dawn-Mission, auch in der Pressemitteilung der NASA erklärte:
„Diese Studien stützen die Idee, dass sich Eis zu Beginn der Geschichte von Ceres vom Gestein trennte und eine eisreiche Krustenschicht bildete und dass Eis während der Geschichte des Sonnensystems nahe der Oberfläche geblieben ist. Indem wir Körper finden, die in der fernen Vergangenheit wasserreich waren, können wir Hinweise darauf finden, wo im frühen Sonnensystem möglicherweise Leben existiert hat. “
Bereits im Juli begann Dawn ihre erweiterte Missionsphase, in der mehrere weitere Umlaufbahnen von Ceres durchgeführt wurden. Gegenwärtig fliegt es in einer elliptischen Umlaufbahn in einer Entfernung von mehr als 7.200 km vom Protoplaneten. Das Raumschiff wird voraussichtlich bis 2017 in Betrieb bleiben und bis zum Ende ein ewiger Satellit von Ceres bleiben.
