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Sonnensystem: Zwergplanet Ceres hat einen harten Kern

Der Zwergplanet Ceres gliedert sich in einen Gesteinskern und eine weniger dichte Schicht mit größeren Mengen an flüchtigen Stoffen, wie es jetzt die US-Raumsonde Dawn zeigte. Somit ist Ceres ein so genannter differenzierter Himmelskörper.
Topografie von CeresLaden...

Bislang war unklar, wie das Innere des Zwergplaneten (1) Ceres aufgebaut ist, der als größter und massereichster Himmelskörper im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter seine Bahn zieht. Er wird seit mehr als anderthalb Jahren von der US-Raumsonde Dawn in wechselnden Orbits umrundet und von ihr im Detail erkundet. Mittels genauer Verfolgung der Umlaufbahnen der Sonde um den Zwergplaneten ließen sich nun Einblicke in den inneren Aufbau dieses Himmelskörpers gewinnen, da dadurch sein Schwerefeld mit hoher räumlicher Auflösung erfasst wurde. Zudem ist die Form von Ceres nun exakt bekannt. Eine Forschergruppe um Ryan S. Park am Jet Propulsion Laboratory der NASA im kalifornischen Pasadena stellte nun die Ergebnisse in einer Veröffentlichung im Fachjournal "Nature" vor.

Vergleich der Topografie und der Bouguer-Schwereanomalie in Mollweide-ProjektionLaden...
Vergleich der Topografie und der Bouguer-Schwereanomalie | Mittels der Bilder der US-Raumsonde Dawn konnte die gesamte Oberfläche des Zwergplaneten (1) Ceres in hoher räumlicher Auflösung kartiert werden (oberes Teilbild). Die daraus resultierende Karte ist hier in Mollweide-Projektion wiedergegeben. Die Höhenangaben sind bezogen auf ein definiertes dreiachsiges Ellipsoid, welches das Nullniveau festlegt. Die tiefsten Regionen liegen 6,5 Kilometer unterhalb des Nullniveaus, die höchsten 7,9 Kilometer darüber. Im unteren Teilbild ist die Bouguer-Schwereanomalie ebenfalls in Mollweide-Projektion dargestellt. Sie zeigt eine klassische Kompensation der Topografie; das heißt, in Regionen, die eher tief liegen, ist die Schwerkraft geringfügig höher, in höher liegenden Gebieten geringer. Die Angaben sind in Milli-Gal (mGal), eine Einheit für das Maß der Schwerebeschleunigung. 1 mGal entspricht einem Millionstel der Schwerebeschleunigung der Erde.

Demnach gliedert sich die im Mittel rund 950 Kilometer große Ceres in einen Gesteinskern mit einer mittleren Dichte von 2,46 bis 2,9 Gramm pro Kubikzentimeter und in eine weniger dichte Kruste mit einer mittleren Dichte zwischen 1,68 und 1,95 Gramm pro Kubikzentimeter. Ihre Dicke könnte zwischen 70 und 190 Kilometer betragen. Somit ist Ceres ein so genannter differenzierter Himmelskörper, da er einen Schalenaufbau aufweist. Die Dichteangaben für den Gesteinskern entsprechen den typischen Werten für irdische Silikatgesteine, während die Cereskruste größere Mengen an flüchtigen Stoffen wie Wassereis und Salze enthalten muss. Letztere wurden bereits direkt in manchen der mehr als 130 hellen Flecken auf der Ceresoberfläche mittels Spektroskopie nachgewiesen.

Der innere Aufbau des Zwergplaneten (1) Ceres (künstlerische Darstellung)Laden...
Der innere Aufbau des Zwergplaneten (1) Ceres | So dürfte das Innere des rund 950 Kilometer großen Zwergplaneten Ceres nach den Messungen der Raumsonde Dawn aufgebaut sein: Ein Gesteinskern (braungrau) ist von einem Mantel aus einer Mischung aus flüchtigen Stoffen und Gesteinsmaterial umgeben (hellgrau), dem sich eine Kruste mit einer ähnlichen Zusammensetzung anschließt (dunkleres Grau).

Aus den Ergebnissen lässt sich folgern, dass Ceres nicht vollständig differenziert ist und somit nie sehr heiß gewesen ist. Sonst hätte sich im Zentrum wahrscheinlich noch ein Eisenkern gebildet. Dabei wäre der Himmelskörper jedoch stark erhitzt worden, wodurch die flüchtigen Stoffe in den umgebenden Weltraum entwichen wären. So etwas ist dem Asteroiden (4) Vesta wiederfahren, dem vormaligen Ziel der Raumsonde Dawn. Dieser rund 550 Kilometer große Himmelskörper gliedert sich in einen Eisenkern, einen silikatischen Mantel und eine ebenfalls silikatische Kruste. Auf Vesta finden sich nur sehr geringe Mengen an flüchtigen Stoffen und ihre mittlere Dichte ist mit 3,5 Gramm pro Kubikzentimeter deutlich höher als diejenige von Ceres.

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