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Welt der Wissenschaft: Zwergplaneten: Eisige Vulkane auf Ceres

Im Zentrum des Kraters Occator auf dem Zwergplaneten Ceres trat bis vor wenigen Millionen Jahren salzhaltiges Wasser aus. Möglicherweise dauert dieser Vorgang auch heute noch an, so dass es aktive Eisvulkane geben könnte. Warum ist Ceres noch aktiv?
Ceres Krater Occator

Der ungewöhnliche Krater Oc­ca­tor ist einer der wesentlichsten Schlüssel zum Verständnis des Zwergplaneten Ceres, den die NASA-Raumsonde Dawn von März 2015 bis Oktober 2018 umrundete. In den Jahren 2011 und 2012 hatte Dawn bereits den Asteroiden Vesta besucht (siehe SuW 6/2013, S. 34). Von der zweiten Station ihrer Entdeckungstour bei Ceres funkte die Sonde zehntausende faszinierende Bilder sowie Messdaten weiterer Instrumente zur Erde. Das Kamerasystem, genannt Framing Camera (FC), stammt aus Deutschland. Seine Aufnahmen boten Einblicke in die Gestalt, Entstehung und Entwicklung des größten Objekts im Asteroidengürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter (siehe SuW 5/2018, S. 24).

In den letzten Monaten der Dawn-Mission im Sommer 2018 veränderte die US-Raumfahrtbehörde NASA die Bahn der Raumsonde so, dass der Einschlagkrater Occator mit besonders hoher räumlicher Auflösung mit bis zu drei Metern pro Pixel abgelichtet werden konnte. Erst jetzt war es den beteiligten Wissenschaftlern möglich, die besondere Natur des Kraters und seiner Aktivität zu ergründen.

Der etwa 960 Kilometer große, nahezu kugelförmige Zwergplanet Ceres entpuppte sich im Lauf der Dawn-Mission als eine einzigartige Welt. Ihre Oberfläche ist zwar – wie bei anderen atmosphärenlosen Objekten des Sonnensystems – übersäht mit Einschlagskratern. Allerdings sind diese oft stark erodiert, denn nicht zuletzt das Wassereis in der Kruste lässt größere Krater über viele Jahrmillionen hinweg praktisch zerfließen. Darüber hinaus zeigten sich auf der Oberfläche hunderte zumeist kleine helle Regionen auf dunklem Hintergrund, teilweise in Verbindung mit jungen Einschlagkratern in einer leicht bläulichen Färbung. …

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Sterne und Weltraum – Urknall: Der Anfang von allem?

Der Urknall gilt als Ursprung unseres Universums – Dunkle Materie und Dunkle Energie bestimmen die kosmische Dynamik, bleiben aber rätselhafte Platzhalter. Immer mehr Forschende zweifeln am Standardmodell und fordern neue Erklärungen. Wir zeigen Ihnen im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags Befunde, die das kosmologische Standardmodell stützen. Um die Erde wird es eng – unser Artikel über Weltraumschrott informiert über die rasant wachsende Zahl an Objekten im erdnahen Raum. Sie führen immer häufiger dazu, dass Raumfahrzeuge ausweichen müssen. Lässt sich das noch handhaben, oder werden bestimmte Umlaufbahnen für die Raumfahrt zukünftig unbrauchbar? Darüber hinaus: Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone, Details zum größten Sonnensturm der letzten 15 000 Jahre, den ältesten Festkörpern in unserem Sonnensystem und der ersten chinesischen Mission zur Beprobung eines Asteroiden.

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