Dienstag, 20. September 2011

Neue Asteroidenkarte bestätigt gewaltigen Meteoriteneinschlag auf Vesta

Abbildung 1: Die Übersichtskarte zeigt in der Falschfarben-Darstellung, dass Vestas Norden (oben) und Süden (unten) völlig unterschiedlich sind. Während der Norden überwiegend blau gefärbt ist, weist der Süden ausgedehnte gelblich-grünliche Bereiche auf. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Katlenburg-Lindau/ Deutschland - Mit Daten des hochauflösenden Kamerasystems an Bord der NASA-Raumsonde "Dawn", die seit August 2011 Nahaufnahmen des Asteroiden Vesta liefert, haben Forscher des "Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung" (MPS) eine erste Falschfarbenkarten des Asteroiden erstellt. Die Oberflächenmerkmale, die erst durch das Betrachten durch die verschiedenen Farbfilter sichtbar werden, sollen in den nächsten Wochen und Monaten dazu beitragen, Aufschluss über mineralogische Zusammensetzung und genaue Oberflächenbeschaffenheit zu geben. Schon jetzt bestätigt sich die ausgeprägte Zweiteilung des Asteroiden in völlig unterschiedliche Nord- und Südhalbkugeln. Zudem zeigt der genaue Blick auf einzelne Einschlagskrater bemerkenswerte Strukturen.

Die sieben verschiedenen Farbfilter des Kamerasystems erlauben eine Entschlüsselung des Lichtspektrums und ermöglichen unter anderem Rückschlüsse auf die mineralogische Zusammensetzung des Körpers.

Die nun von den Forschern aus Katlenburg-Lindau vorgelegte erste Falschfarbenkarte, zeigt einen zweigeteilten Körper: Die Nordhalbkugel reflektiert Licht in einer anderen Stärke als die Südhalbkugel. In der Übersichtskarte (Abbildung 1) offenbart sich dies durch eine überwiegende Blaufärbung im Norden im Gegensatz zu ausgedehnten gelblich-grünlichen Bereichen im Süden. Wie genau diese unterschiedlichen Farben zu interpretieren sind, ist noch unklar. "Die Theorie, der zufolge ein gewaltiger Einschlag den Süden des Asteroiden erschüttert hat, wird dadurch jedoch erhärtet", so der wissenschaftlicher Leiter des Kamerateams Dr. Andreas Nathues vom MPS (mps.mpg.de). So weist der Süden beispielsweise auch deutlich weniger kleinere Einschlagskrater auf. Dies könnte darauf hindeuten, dass die Oberfläche im Süden jünger ist und somit dem kosmischen Bombardement weniger lange ausgesetzt war.

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Ein weiterer Schlüssel zu einem tieferen Verständnis von Vestas Entwicklungsgeschichte sind genau diese kleineren Krater, die das ständige Bombardement im Norden wie im Süden erzeugt hat. In den Falschfarbenkarten offenbaren sich hier jedoch Unterschiede, die für das bloße Auge unsichtbar sind. "Während einige Krater in den Karten völlig unauffällig aussehen, sind andere von einem großflächigen Kranz andersfarbigen Materials umgeben", beschreibt Nathues. Möglicherweise stamme dieses Material von den Meteoriten selbst. Eine andere Erklärung wäre, dass dort Einschläge Material aus der Tiefe des Asteroiden an die Oberfläche geschleudert haben. In diesem Fall böten die Kranzregionen der Krater einen indirekten Blick in Vestas tiefer liegende Schichten.

Abbildung 2: Die rötliche Färbung unterhalb des Katers deutet entweder auf Material hin, das bei einem Einschlag aus dem Inneren des Asteroiden ausgeworfen wurde, oder es stammt vom Impaktor selbst. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Das wichtigste Ziel der "Dawn"-Mission ist es, den inneren Aufbau des Asteroiden zu entschlüsseln. Die Forscher vermuten, dass Vesta anders als alle anderen Asteroiden eine innere Schichtstruktur besitzt - ähnlich wie die Erde. "Es gibt viele Hinweise, dass Vesta in einer frühen Phase der Planetenentwicklung vor 4,5 Milliarden Jahren steckengeblieben ist", so Nathues. Der einzigartige Körper böte somit einen Blick zurück in die Geburtsstunde des Sonnensystems.

"Zum Verständnis der Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte der Vesta ist es notwendig, die stark ausgeprägten Farbvariationen der Oberfläche zu untersuchen, welche Rückschlüsse auf deren Zusammensetzung erlauben. Mit diesen komplexen Untersuchungen haben wir nun begonnen." Dabei arbeiten die MPS-Forscher eng mit ihren Kollegen am Institut für Planetenforschung des "Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt" (DLR) zusammen, die den Asteroiden ausführlich kartographieren und 3D-Ansichten erstellen.

Abbildung 3: Der innere Bereich der beiden unteren Krater weist helle und dunkle Gebiete auf, die sich auch spektral unterscheiden. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

"Vesta hat uns völlig überrascht: Wir hatten nicht mit einer derart komplexen Geologie gerechnet", sagt Prof. Dr. Ralf Jaumann vom DLR. "Allein die Topographie mit Höhenunterschieden von bis zu 25 Kilometern spricht für eine gewaltige Dynamik der Oberflächengestaltung, ebenso wie die Unterschiedlichkeit und Vielfalt der Einschlagskrater, die vesta-umspannenden Täler und Canyons und die großen Helligkeitsunterschied des Oberflächenmaterials. Es wird noch Anstrengung und Zeit erfordern, um die Geheimnisse von Vesta zu entschlüsseln. Dank der hervorragenden Daten der Dawn-Mission ist es jedoch bereits gelungen, die kartographische Voraussetzung für diese weiterführende Untersuchung der Vesta zu schaffen".

Nachdem die Sonde am 15. Juli in der Umlaufbahn um Vesta angekommen ist, umkreist die Sonde den Asteroiden in unterschiedlichen Phasen und sich zunächst auf 16.000, dann auf 2.700, 800 und schlussendlich bis auf 200 Kilometer an den Asteroiden herangeführt. Nachdem Vesta den Asteroiden ausführlich kartografiert, vermessen und fotografiert hat, soll die Sonde im Juli 2012 dann zum Zwergplaneten Ceres weiterfliegen und diesen, dort angelangt, am 2015 erkunden.

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