Herschel findet Wasser auf Zwergplaneten Ceres

Wissenschaftler fanden mit Hilfe des ESA-Weltraumteleskops Herschel den ersten definitiven Nachweis von Wasserdampf auf dem größten Objekt des Asteroidengürtels, dem Zwergplaneten Ceres. Wenn sich Teile der Ceres-Oberfläche leicht erwärmen, schießen Wolken aus Wasserdampf in die Höhe.

Dies ist das erste Mal, dass Wasserdampf eindeutig auf einem Objekt des Asteroidengürtels - im speziellem Fall auf Ceres - nachgewiesen werden konnte. Dies beweist, dass Ceres eine eisige Oberfläche und eine Atmosphäre hat, sagt Michael Küppers von der ESA in Spanien und Hauptautor eines Artikels zu diesem Thema in der Fachzeitschrift Nature.

Die Ergebnisse kommen gerade zur rechten Zeit für die NASA-Mission Dawn, die auf dem Weg zum Zwergplaneten Ceres ist, nachdem sie mehr als ein Jahr den großen Asteroiden Vesta umkreiste. Die Raumsonde Dawn wird im Frühjahr 2015 Ceres erreichen und den Zwergplaneten monatelang aus der Nähe erforschen. Dann ist es nicht nur möglich die Geologie und Chemie der Ceres-Oberfläche in hoher Auflösung abzubilden, sondern auch über die Ausgasungs-Aktivitäten mehr in Erfahrung zu bringen.

Ceres galt lange als der größte Asteroid des Asteroidengürtels, bis im Jahr 2006 die IAU Ceres wegen seiner Größe - rund 950 km - als Zwergplaneten einstufte. Wissenschaftler glauben, dass Ceres einen Gesteinskern hat, der von einem dicken Eis-Mantel umgeben ist der eine größere Wassermenge enthält als auf Erden vorhanden ist. Das Material aus dem Ceres besteht, stammt vermutlich aus den ersten paar Millionen Jahren unseres Sonnensystems, noch bevor sich die Planeten bildeten.

Herschel konnte bei infraroten Wellenlängen endlich eine klare spektrale Signatur von Wasserdampf zu vier verschiedenen Zeiten feststellen; einmal gab es allerdings keine Signatur. Eine klare Signatur gibt es vermutlich nur, wenn Ceres sich im Perihel ihrer Bahn befindet, weil es nur dann warm genug an der Oberfläche wird, damit Wasserdampf mit einer Rate von etwa 6 kg pro Sekunde ausgestoßen wird. Wenn sich der Zwergplanet im kälteren Teil seiner Umlaufbahn befindet, entweicht kein Wasser. Die Stärke des Signals verändert sich aber auch über Stunden, Wochen und Monaten, weil sich die Wasserdampf-Wolken durch die Rotation von Ceres immer wieder dem "Blick" Herschels entziehen. Die Forscher konnten die Wasserquellen auf der Ceres-Oberfläche lokalisieren. Und zwar befinden sie sich dort, wo zwei dunkle Flecken schon vom Weltraumteleskop Hubble und von erdgebundenen Teleskopen gesichtet worden sind. Die dunklen Flecken könnten eher zum Ausgasen neigen, weil dunkles Material sich schneller erwärmt als helles. Wenn die Raumsonde Dawn Ceres erreicht, werden die Forscher in der Lage sein, diese Merkmale zu untersuchen.

Die Ergebnisse sind etwas unerwartet, weil Kometen, die eisigen Verwandten der Asteroiden in der Regel dafür bekannt sind, dass Ausgasungen auf ihnen stattfinden, während auf Objekten des Asteroidengürtels dies in der Regel nicht der Fall ist.
Allerdings scheinen die Grenzen zwischen Kometen und Asteroiden immer mehr zu verschwimmen, sagte Lee Seungwon vom JPL, die zusammen mit Paul von Allmen (auch JPL) geholfen hat, die Wasserdampf-Modelle zu entwickeln. Wir wussten von Hauptgürtel-Asteroiden die Kometen-ähnliche Aktivitäten zeigen, aber dies ist der erste Nachweis von Wasserdampf auf einem Asteroiden-ähnlichen Objekt.

Die Forschung ist Teil der Messungen, die an 11 Asteroiden und Kometen mit Hilfe vom Herschel-Programm MACH 11 durchgeführt wird. Das Ziel des Weltraumteleskops Herschel ist, Kleinkörper, die von Raumsonden besucht wurden oder werden (z. B. Deep Impact, Osiris Rex) genauer zu untersuchen.


28. Jänner 2014/SP
Verein Kuffner-Sternwarte