Warum ist Ceres so besonders?
Ein Zwergplanet oder ein riesiger Asteroid?
Der Zwergplanet Ceres ist der Am meisten
Diese orthografische Projektion zeigt den Zwergplaneten Ceres vom NASA-Raumschiff Dawn aus.
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
Seit Jahren Asteroid genanntCeres ist so viel größer und unterscheidet sich so sehr von seinen felsigen Nachbarn, dass Wissenschaftler es 2006 als Zwergplaneten klassifizierten. Obwohl Ceres 25% der Gesamtmasse des Asteroidengürtels ausmacht, ist der winzige Pluto immer noch 14-mal größer und massiver.
Die kürzesten Tageslichtstunden im gesamten Sonnensystem und keine Jahreszeiten
Ceres benötigt 1682 Erdentage oder 4,6 ErdentageJahre, um eine Umdrehung um die Sonne zu vollenden. Da sich Ceres um die Sonne dreht, macht es alle 9 Stunden eine Umdrehung, was es zu einer der kürzesten Tageslichtstunden im Sonnensystem macht.
Die Rotationsachse von Ceres ist nur um 4 Grad geneigtin Bezug auf die Ebene seiner Umlaufbahn um die Sonne. Dies bedeutet, dass es sich fast perfekt vertikal dreht und nicht wie andere geneigte Planeten von den Jahreszeiten beeinflusst wird.
Ein Keimplanet, der von einem Nachbarn vereitelt wurde
Ceres bildete sich zusammen mit den anderenDas Sonnensystem vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, als die Schwerkraft wirbelndes Gas und Staub ansaugte und sich in einen kleinen Zwergplaneten verwandelte. Wissenschaftler beschreiben Ceres als einen "embryonalen Planeten" - er begann sich zu bilden, aber dieser Prozess hatte keine Zeit zu enden. Die starke Schwerkraft des benachbarten Jupiter verhinderte, dass er zu einem voll ausgebildeten Planeten wurde. Vor ungefähr 4 Milliarden Jahren ließ sich Ceres an seinem derzeitigen Standort unter den Überresten von Planetenformationen im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter nieder.
Gibt es Potenzial für Leben auf Ceres?
Ceres sieht eher aus wie terrestrische Planeten(Merkur, Venus, Erde und Mars) als seine Asteroiden-Nachbarn, aber es ist viel weniger dicht. Eine der Ähnlichkeiten ist die Schichtstruktur, aber die Schichten von Ceres sind nicht so klar definiert. Ceres hat wahrscheinlich einen festen Kern und einen Mantel aus Wassereis. In der Tat kann Ceres 25% Wasser sein. Wenn ja, hat Ceres mehr Wasser als die Erde. Die Rinde von Ceres ist felsig und staubig mit großen Salzablagerungen. Salze auf Ceres sind nicht wie Speisesalz (Natriumchlorid), sondern bestehen aus anderen Mineralien wie Magnesiumsulfat.
In dieser simulierten perspektivischen Ansichtzeigt den Occator-Krater mit einem Durchmesser von 57 Meilen (92 Kilometer) und einer Tiefe von 2,5 Meilen (4 Kilometer), der die hellste Region auf Ceres enthält.
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Ceres ist mit unzähligen kleinen bedecktjunge Krater, aber keiner von ihnen hat einen Durchmesser von mehr als 280 Kilometern. Dies ist insofern überraschend, als der Zwergplanet während seiner 4,5 Milliarden Jahre dauernden Lebensdauer von zahlreichen großen Asteroiden getroffen worden sein muss.
Das Fehlen von Kratern kann auf Schichten zurückzuführen seinEis direkt unter der Oberfläche. Oberflächenmerkmale können sich mit der Zeit abflachen, wenn sich Eis oder anderes Material mit geringerer Dichte, wie z. B. Salz, direkt unter der Oberfläche befindet. Es ist auch möglich, dass hydrothermale Aktivitäten wie Eisvulkane in der Vergangenheit einige der großen Krater gelöscht haben.
Einige der Krater von Ceres haben Gebiete, diesind immer im Schatten. Es ist möglich, dass Wassereis ohne direkte Sonneneinstrahlung lange Zeit in diesen "Kältefallen" verbleibt.
Ceres hat eine sehr subtile Atmosphäre, und das gibt es auchBeweise dafür, dass es Wasserdampf enthält. Dampf kann durch Eisvulkane oder durch Sublimation von Eis in der Nähe der Oberfläche (Übergang von Feststoff zu Gas) erzeugt werden.
Ceres ist einer der wenigen Orte in unserer SonneEin System, in dem Wissenschaftler daran interessiert sind, nach möglichen Lebenszeichen zu suchen. Ceres hat etwas, das viele andere Planeten nicht haben: Wasser. Hier auf der Erde ist Wasser lebenswichtig, daher ist es durchaus möglich, dass mit dieser Zutat und einigen anderen Bedingungen Leben dort existiert. Lebewesen auf Ceres sind, wenn überhaupt, wahrscheinlich sehr kleine Mikroben, ähnlich wie Bakterien. Und während Ceres heute vielleicht keine Lebewesen hat, kann es Anzeichen dafür geben, dass es in der Vergangenheit Leben hatte.
Was haben die Wissenschaftler gefunden?
NASA-Raumschiff "Dawn" gab Wissenschaftlerungewöhnliche Nahaufnahme des Zwergplaneten Ceres. Bis zum Abschluss der Mission im Oktober 2018 war der Orbiter weniger als 35 Kilometer über der Oberfläche gesunken und enthüllte klare Details der mysteriösen hellen Regionen, für die Ceres bekannt wurde.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass helle Bereiche darstellensind Ablagerungen, die hauptsächlich aus Natriumcarbonat bestehen - einer Verbindung aus Natrium, Kohlenstoff und Sauerstoff. Höchstwahrscheinlich entstanden sie aus einer Flüssigkeit, die an die Oberfläche sickerte und verdampfte und eine stark reflektierende Salzkruste hinterließ. Sie haben jedoch noch nicht festgestellt, woher diese Flüssigkeit stammt.
Nach der Analyse der gegen Ende gesammelten DatenDie Wissenschaftler der Dawn-Mission kamen zu dem Schluss, dass die Flüssigkeit aus einem tiefen Reservoir mit "Salzlake" oder mit Salz angereichertem Wasser stammt. Durch die Untersuchung der Schwerkraft von Ceres erfuhren die Wissenschaftler mehr über die innere Struktur des Zwergplaneten und konnten feststellen, dass das Solereservoir etwa 40 Kilometer tief ist. Seine Breite beträgt Hunderte von Kilometern.
Ceres profitiert nicht von interner Heizung,verursacht durch Gravitationswechselwirkung mit einem großen Planeten, wie dies bei einigen eisigen Monden im äußeren Sonnensystem der Fall ist. Neue Forschungsergebnisse, die sich auf den 92 Kilometer langen Occatorialkrater von Ceres konzentrieren, in dem sich die ausgedehntesten hellen Regionen befinden, bestätigen jedoch, dass Ceres eine wasserreiche Welt wie diese anderen Eiskörper ist.
Dieses Mosaikbild verwendet ein falschesFarbe, um neu freiliegende Salzlake oder salzige Flüssigkeiten hervorzuheben, die aus einem tiefen Reservoir unter Ceres 'Kruste herausgedrückt wurden. Sie erscheinen in diesem Bild des Occator-Kraterbereichs rötlich.
Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
Die Ergebnisse, die auch das Ausmaß der geologischen Aktivität im Occator Crater zeigen, wurden am 10. August in den Zeitschriften Nature Astronomy, Nature Geoscience und Nature Communications veröffentlicht.
Dawn hat viel mehr erreicht als wirhoffte, als sie sich auf ihre ungewöhnliche außerirdische Expedition begab. Diese aufregenden neuen Entdeckungen am Ende einer langen und produktiven Mission sind eine wunderbare Hommage an diesen bemerkenswerten interplanetaren Entdecker.
Missionsdirektor Mark Rayman vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien.
Dieses Mosaik des Occator-Kraters auf Ceres besteht ausBilder, die von der NASA-Mission Dawn während ihrer zweiten erweiterten Mission im Jahr 2018 aufgenommen wurden. Die hellen Gruben und Hügel (im Vordergrund) wurden durch die salzige Flüssigkeit gebildet, die freigesetzt wurde, als der wasserreiche Boden von Occator nach einem kraterbildenden Aufprall gefroren war. vor etwa 20 Millionen Jahren.
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Beobachtungen von Astronomen vor „Dawn“
Lange bevor die Mission Breaking Dawn eintrafCeres im Jahr 2015 bemerkten Wissenschaftler diffuse helle Bereiche in Teleskopen, aber ihre Natur war unbekannt. Von seiner nahen Umlaufbahn aus nahm Dawn Bilder von zwei getrennten, stark reflektierenden Regionen im Occator Crater auf, die später Cerealia Facula und Vinalia Faculae genannt wurden (Faculae bedeutet helle Bereiche).
Wissenschaftler wussten, dass Mikrometeoriten häufig angreifenOberfläche von Ceres, verursacht Unebenheiten und Schmutz. Im Laufe der Zeit sollten diese hellen Bereiche dadurch dunkler werden. Ihre Helligkeit zeigt also an, dass sie wahrscheinlich jung sind. Das Hauptziel der letzten Mission von Dawn Expanded von 2017 bis 2018 war es, die Quelle der Regionen zu verstehen und zu verstehen, wie das Material so neu sein kann.
Das bestätigte die Studie nicht nur deutlichDie Stätten sind jung – einige sind weniger als 2 Millionen Jahre alt. Dank der Mission entdeckten Wissenschaftler außerdem, dass die geologische Aktivität, die zur Entstehung dieser Lagerstätten geführt hat, möglicherweise anhält.
Auf der Oberfläche von Ceres Salze, die schnell Wasser transportierenüber Hunderte von Jahren dehydrieren. Messungen der Dawn-Mission zeigen jedoch, dass sie noch Wasser enthalten, sodass die Flüssigkeiten erst vor kurzem die Oberfläche erreicht haben müssen. Dies weist sowohl auf das Vorhandensein von Flüssigkeit unterhalb des Occator-Kraterbereichs als auch auf die fortlaufende Übertragung von Material aus dem tiefen Darm an die Oberfläche hin.
Wissenschaftler haben zwei Hauptwege entdeckt, über die Flüssigkeiten Oberflächen erreichen können.
Für eine große Anzahlung in CerealiaFacula stammte der Großteil der Salze aus Matsch direkt unter der Oberfläche, der durch die Hitze des Einschlags, der vor etwa 20 Millionen Jahren den Krater bildete, geschmolzen wurde. Die Auswirkungen der Hitze ließen nach einigen Millionen Jahren nach; Durch den Aufprall entstanden jedoch auch große Risse, die bis in das tiefe, langlebige Reservoir reichen konnten, sodass die Sole weiter an die Oberfläche sickern konnte.
Carol Raymond, Hauptermittlerin der Dawn-Mission
Aktive Geologie: neu und ungewöhnlich
In unserem Sonnensystem eisig geologischAktivität tritt hauptsächlich auf eisigen Monden auf, wo sie durch ihre Gravitationswechselwirkung mit ihren Planeten angetrieben wird. Dies ist jedoch nicht der Fall für die Bewegung von Sole an die Oberfläche von Ceres, was darauf hindeutet, dass auch andere große eisreiche Körper, die keine Monde sind, aktiv sein können.
Einige Hinweise auf FlüssigkeitsbewegungDer Occator-Krater ist durch helle Ablagerungen auf der Oberfläche freigelegt, aber andere Hinweise stammen von einer großen Anzahl interessanter konischer Hügel, die Pingos auf der Erde ähneln – kleine Eisberge in den Polarregionen, die durch gefrorenes Grundwasser unter Druck gebildet werden. Solche Merkmale wurden auf dem Mars beobachtet, aber ihre Entdeckung auf Ceres ist das erste Mal, dass sie auf einem Zwergplaneten beobachtet wurden.
In größerem Maßstab konnten Wissenschaftler Bilder erstellenDichte der Ceres-Krustenstruktur als Funktion der Tiefe — eine Premiere für einen eisreichen Planetenkörper. Mithilfe von Schwerkraftmessungen fanden sie heraus, dass die Dichte der Ceres-Kruste über einfache Druckeffekte hinaus mit der Tiefe deutlich zunimmt. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass beim Gefrieren des Ceres-Reservoirs Salz und Schlick in die untere Kruste sickern.
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