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2015 sollte wohl ein sehr spektakuläres Jahr für die Weltraumforschung werden. Rosetta legt erst so richtig los und es dürften (hoffentlich…) endlich die Ergebnisse richtig veröffentlicht werden. Im Zentrum der Aufmerksamkeit stehen dann wohl die großen unter den kleinen im Sonnensystem.

Pluto und seine Kumpane Charon, Nix, Hydra, Kerberos und Styx erhalten zum ersten Male Besuch von der Erde, in Form der Sonde New Horizons. Das Ganze ist ein Vorbeiflug, um Masse in Form von Treibstoff zu sparen wurde auf einen Orbit verzichtet. deshalb muss die ganze wissenschaftliche Arbeit vor Ort innerhalb der kurzen Zeit geleistet werden, in der New Horizon am 14.Juli durch das Pluto-System heizt. Geplant ist eine Entfernung von knapp unter 10000 Km,

An Bord sind leider nur 7 Instrumente. Zwei Kameras im optischen Bereich (eine davon auch Spektrometer im optischen/infrarot), damit sollte man die Oberflächen von Pluto und Charon kartieren können, und eine Idee ihrer Zusammensetzung bekommen. Weiter für die Untersuchung der Atmosphäre ein Spektrometer im UV, ein Radiowellenexperiment das Signale von der Erde (!) durch die dünne Atmosphäre Plutos hindurch aufnimmt, zwei Instrumente zur Untersuchung von Partikeln, die aus der Atmosphäre Plutos entweichen.

Nummer 7 ist nicht direkt für die Untersuchung Plutos gedacht, Venetia ist ein einfacher Massenspektrometer, der während des gesamten Fluges aufprallende Staubpartikel detektiert und deren Masse bestimmt.

Danach geht es dann weiter in Richtung Kuiper-Gürtel. Soweit die Kohle reicht, kann die Sonde noch bis in die 2030er durchhalten.

Die Ironie bei der Sache ist, dass Pluto beim Start 2006 noch ein Planet war, jetzt nicht mehr. Noch 2006 wurde er zum Zwergplaneten degradiert. 2008 wurde dann nochmal nachgetreten (oder, je nach Standpunkt, geupgradet): Pluto gehört jetzt zu einer Untergruppe der Zwergplaneten, den Plutoiden.

Das ist jetzt die ideale Überleitung zu einer anderen Raummission, die ihren Höhepunkt 2015 erreicht: Dawn trifft am Zwergplaneten Ceres ein. Diese hat von 2011-2012 sehr erfolgreich den Asteroiden (4) Vesta begutachtet.

Vor dem Besuch durch DAWN gab es zwar schon Aufnahmen von (4) Vesta, aber erst durch die genaue Kartierung wurde aus einem Punkt am Himmel ein Körper mit strukturierter Oberfläche. Und aus solchen Bildern (nicht nur im optischen Bereich) könne planetare Geologen viel über die Geschichte eines Körpers herleiten.

Soweit ich weiß, dürfte Dawn die erste Raumsonde sein, die in die Umlaufbahn um zwei verschiedene planetare Körper eintritt (jeweils abzüglich der Erde). Insofern ist Dawn ein wahrer interplanetarer Raumkreuzer, dank Ionentriebwerk.

Was wissen wir eigentlich über Ceres ? Asteroid Zwergplanet Ceres (bürgerlich (1) Ceres) ist mit einem Durchmesser von 950-975 Km der größte (weil einzige) seiner Gruppe im inneren Sonnensystem. Oder ist er vielleicht doch ein Asteroid. Oder beides. Wie auch immer, eine Zusammenfassung bei den üblichen Verdächtigen.

Ein zentraler Punkt bezüglich Vesta war, dass man schon mit ziemlicher Sicherheit Proben von diesem Asteroiden hatte. Dabei handelt es sich um die HED Meteorite. Das steht für ein Trio an ziemlich häufig vorkommenden Meteoriten, die Howardite, Eukrite und Diogenite. Allerdings bezweifeln dies manche jetzt, basierend auf den Ergebnissen der Mission.

Da stellt sich die Frage, ob wir vielleicht schon Material von Ceres in den Schubladen der Sammlungen herumliegen haben. Um die Frage zu beantworten, lohnt sich ein Blick auf was wir eigentlich schon über die Zusammensetzung von Ceres wissen. Und das ist nicht viel.

Unsere Kenntnisse darüber basieren in erster Linie auf der Spektroskopie (die Untersuchung des von der Oberfläche von Ceres kommenden Lichtes), aber z.B. auch auf Radarbeobachtungen, die Hinweise auf die Oberflächenstruktur liefern. Das alles zusammengeworfen, durch diverse Computermodelle gejagt, ergibt ein vorläufiges Bilde des Kleinplaneten. Zum Beispiel hier oder hier.

Betrachtet man das Licht im Nahen und mittleren Infrarot (also bei Wellenlängen größer als im sichtbaren Bereich), so erhält man Spektren, ‚gezackte‘ Linien, welche die molekulare Struktur der Substanzen wiedergeben. Eine Art chemischer Fingerabdruck also. In einer solchen Studie im nahen Infrarot wurde Ceres spektral kartiert – mit einer Auflösung von 75 Km von der Erde aus, das kann man mit den großen ESO Teleskopen anstellen. Das Ergebnis war nicht sehr spektakulär, die Oberfläche stellte sich als sehr homogen heraus. Allerdings scheint es Variation zu geben, möglicherweise lagert sich regelmäßig neues Eis ab (siehe auch unten).

Dennoch, andere Studien fanden zumindest Hinweise auf eine Meteoritengruppe, die uns durchaus bekannt vorkommt: die kohligen Chondrite. Interessant ist gerade das Vorkommen von Karbonaten, wir erinnern uns, Minerale die bei der aquatischen Alteration entstehen, also wenn Wasser ‚trockene‘ Minerale umwandelt. Auch die Schichtsilikate, dominantes Mineral in den Typ 1 und 2 Chondriten, wurden möglicherweise identifiziert. Es ist aber dann wieder nicht ganz so einfach, in einer Zusammenfassung der vorhandene Daten durch Rivkin et al. werden zwar Typ 1 und Typ 2 kohlige Chondrite als wahrscheinlichste Kandidaten genannt, (die trockenen Lehmklumpen) aber so richtig passen sie auch nicht. Hier ist aber möglicherweise der Erzfeind aller Meteoritenforscher, unser feuchte, oxidierende Atmosphäre schuld. Diese könnte die sensiblen Minerale ihrerseits alteriert, also umgewandelt haben. Gerade aus diesem Grund ist es wichtig, das Meteorite schnell nach dem Fall eingesammelt und sicher gelagert werden.

Eine andere Spur verfolgen Fries et al., hier geht es um Halite (Salze), die als Einschlüsse in gewohnlichen Chondriten gefunden wurden. Die Zusammensetzung der Salze (z.B. winzige Flüssigkeitseinschlüsse) deuten auf einen Ursprung außerhalb eines Mutterkörpers mit der Zusammensetzung der gewöhnlichen Chondrite hin, und als Kandidat wird Ceres erwogen. Als Entstehungsprozess wird Kryovulkansimus, also Eisvulkanismus erwogen, ähnlich wie auf Saturnmond Enceladus. Dank dem Herschel Weltraumteleskop konnte in der Tat sogar Wasserdampf bei Ceres nachgewiesen werden.

Astrobiologische Spekulationen dürfen natürlich auch nicht fehlen – zumindest die Möglichkeit der Entstehung von Leben auf größeren Asteroiden wie Ceres kann wohl nicht ganz ausgeschlossen werden (Ich bin da mal wie üblich skeptisch).

NASA/ESA/STScl

NASA/ESA/STScl

 

 

Ein Kommentar zu “Besuch bei den Großen unter den Kleinen: New Horizons und Dawn

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