Seit Anfang Juni 2015 befindet sich die US-Raumsonde Dawn auf dem so genannten Survey Orbit um Ceres und ist nun dabei, die gesamte Oberfläche des Zwergplaneten mit einer Auflösung von rund 400 Metern zu erfassen. Aus dem Bildmaterial soll eine erste Detailkarte mit Höheninformationen zusammengestellt werden. Die dabei übermittelten Bilder zeigen, dass der am Äquator rund 963 Kilometer große Himmelskörper so manche Überraschung bietet. Auf einer Detailaufnahme ist ein ungewöhnlicher, rund fünf Kilometer hoher Berg zu erkennen, der wie ein Vulkankegel ohne Krater erscheint. Er ist etwas heller als seine Umgebung, aber sein Ursprung ist rätselhaft. Der Kegel ragt abrupt aus der zerkraterten Oberfläche hervor und ist auch kein Zentralberg eines größeren Einschlagkraters. Er könnte möglicherweise durch innere geologische Aktivität des Zwergplaneten entstanden sein.

Ein merkwürdiger Berg auf der Ceresoberfläche
© NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
(Ausschnitt)
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Durch welchen geologischen Vorgang entstand dieser kegelförmige Berg auf der Ceresoberfläche? Könnte innere Aktivität des Zwergplaneten die Ursache sein?

Schon seit der Entdeckung der hellen Flecken auf Ceres auf den unscharfen Bildern des Weltraumteleskops Hubble im Jahr 2004 sind die Planetenforscher gespannt darauf, ihre Ursache zu verstehen. Von einem dieser Flecken lieferte Dawn jetzt ein detailliertes Bild, auf dem zu erkennen ist, dass zumindest diese helle Stelle auf der Oberfläche beim Einschlag eines kleineren Himmelskörpers entstanden ist. Das helle Material findet sich sowohl im Inneren des gut erhaltenen und offenbar jungen Einschlagkraters als auch in den umgebenden Auswurfmassen, den Ejekta. Möglicherweise durchschlug der Impaktor die oberste Kruste von Ceres und legte darunter Material mit einer anderen Zusammensetzung frei. Worum es sich dabei handelt, lässt sich vielleicht mit Hilfe des abbildenden Infrarotspektrometers VIR klären, das sich ebenfalls an Bord von Dawn befindet.

Einer der hellen Flecken auf der Oberfläche von Ceres
© NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
(Ausschnitt)
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Einer der hellen Flecken auf der Ceresoberfläche ist wohl beim Einschlag eines kleineren Himmelskörpers auf dem Zwergplaneten entstanden. Dieser schüsselförmige Einschlagkrater ist offenbar jüngeren Ursprungs und noch von hellen Auswurfmassen umgeben.

Unwahrscheinlich ist, dass das helle Material vom Impaktor selbst stammt. Dieser schlug mit vielen Kilometern pro Sekunde auf der Ceresoberfläche ein, wodurch er innerhalb von Sekundenbruchteilen gestoppt wurde. Dabei wurde seine beträchtliche Bewegungsenergie abrupt in Wärme umgewandelt. Die Folge ist, dass der Einschlagskörper schlagartig verdampfte und dabei den schüsselförmigen Explosionskrater auf Ceres schuf. Bei einem typischen Einschlag eines Asteroiden werden für Sekundenbruchteile Temperaturen von mehreren 10 000 Grad Celsius erreicht.

Gegen Ende dieses Jahres wird Dawn in eine nur rund 400 Kilometer hohe Bahn um Ceres eintreten und kann dann Objekte mit ungefähr 35 Meter Durchmesser auf der Oberfläche erfassen. Dann wird auch das dritte Instrument von Dawn, das Gammastrahlen- und Neutronen-Spektrometer GRaND, zum Einsatz kommen. Die Ceresoberfläche unterliegt einem stetigen Beschuss durch kosmische Strahlung aus dem All. Dabei wird in den obersten Mikrometern des Oberflächenmaterials sekundäre Strahlung erzeugt, die GRaND erfassen kann. Daraus lassen sich Karten mit den Verteilungen der wichtigen gesteinsbildenden Elemente Sauerstoff, Magnesium, Aluminium, Silizium, Titan und Eisen erstellen. Auch die Strahlung langlebiger radioaktiver Elemente wie Kalium-40, Thorium-232 und Uran-238 lässt sich kartieren. Auf der Oberfläche auftreffende Neutronen erlauben die Bestimmung der Gehalte leichtflüchtiger Stoffe wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff. Dann lässt sich endgültig klären, ob es auf der Ceresoberfläche Vorkommen von Eis gibt.