Astronomen entdeckten unerwartete Veränderungen an den hellen Flecken auf Ceres
Ceres ist das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und bisher das einzige Objekt, welches als Zwergplanet eingestuft wurde. Die Raumsonde Dawn befindet sich seit mehr als einem Jahr um Ceres und kartiert dessen Oberfläche im Detail. Eine der größten Überraschungen war die Entdeckung von sehr hellen Flecken, welche weit mehr Licht reflektieren als ihre viel dunklere Umgebung. Die bekanntesten dieser Punkte liegen innerhalb des Kraters Occator und deuten darauf hin, dass Ceres eine viel aktivere Welt sein könnte, als die meisten ihrer Asteroiden-Nachbarn.
Neue und sehr genaue Beobachtungen mit dem HARPS-Spektrographen am ESO 3,6-Meter-Teleskop in La Silla haben nicht nur die genaue Rotationsbewegung von Ceres durch Beobachtung der Flecken entdeckt, sie fanden auch unerwartete zusätzliche Variationen die darauf hindeuten, dass das Material der Flecken flüchtig ist und im Sonnenlicht verdampft.
Der Hauptautor der neuen Studie, Paolo Molaro vom INAF-Trieste Astronomical Observatory sagte: „Sobald die Raumsonde Dawn auf der Oberfläche von Ceres die geheimnisvollen hellen Flecken registrierte, habe ich sofort an alle möglichen Effekte gedacht, die von der Erde aus messbar sind. Wenn Ceres die Flecken zur Erde hin dreht und dann wieder wegdreht, wirkt sich das auf das Spektrum des reflektierten Sonnenlichts aus, das auf der Erde ankommt.“
Ceres hat eine Rotationsperiode von neun Stunden und Berechnungen ergaben, dass die Geschwindigkeit der Flecken in Richtung zur Erde und wieder weg aufgrund dieser Rotation sehr klein ist, etwa 20 Kilometer pro Stunde. Aber diese Bewegung ist groß genug, um mit so hochpräzisen Instrumenten wie HARPS messbar über den Doppler-Effekt zu sein.
Das Team beobachtete Ceres mit HARPS etwas mehr als zwei Nächte im Juli und August 2015. „Das Ergebnis war eine Überraschung“, ergänzte Antonino Lanza, vom INAF-Catania Astrophysical Observatory und Co-Autor der Studie. „Wir fanden die erwarteten Änderungen des Spektrums aus der Rotation von Ceres, aber mit erheblichen Variationen von Nacht zu Nacht.“
Das Team stellte fest, dass die beobachteten Veränderungen aufgrund der Anwesenheit von flüchtigen Substanzen geschehen, die unter der Einwirkung von Sonnenstrahlung verdampfen. Wenn die Flecken im Inneren des Kraters Occator auf jener Seite sind, die von der Sonne beleuchtet werden, bilden sie Wolken die das Sonnenlicht sehr effektiv reflektieren. Diese Wolken verdampfen dann schnell, verlieren an Reflexionsvermögen und erzeugen so die beobachteten Veränderungen. Dieser Effekt ändert sich jedoch von Nacht zu Nacht, was auf kurze und längere Zeiträume zu zusätzlichen zufälligen Mustern führt.
Wenn sich diese Interpretation bestätigt, würde sich Ceres von Vesta und den anderen Hauptgürtel-Asteroiden unterscheiden. Ceres scheint intern aktiv zu sein und ist reich an Wasser. Aber es ist unklar, ob dies mit den hellen Flecken in Verbindung steht. Die Energiequelle, die dieses kontinuierliche Austreten von Material antreibt, ist ebenfalls unbekannt.
Dawn wird auch weiterhin den Zwergplaneten Ceres und seine mysteriösen Flecken studieren. Beobachtungen vom Boden aus mit HARPS und anderen Instrumenten werden in der Lage sein, auch nach dem Ende der Weltraummission ihre Beobachtungen fortzusetzen.
18. März 2016/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
