Astronomen beobachten unerwartete Helligkeitsveränderungen der hellen Flecken auf Ceres

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Neue Untersuchung der “hellen Flecken” im Occator-Krater auf Ceres zegen, dass deren Helligkeit unerwarteten Veränderungen unterliegt.

Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

La Silla (Chile) – Mit dem HARPS-Spektrografen am La Silla-Observatorium der europäischen Südsternwarte ESO in Chile haben Astronomen unerwartete Helligkeitsveränderungen der “hellen Flecken” auf dem Zwergplaneten Ceres beobachtet.

“Obwohl Ceres von der Erde aus nur als etwas hellerer Lichtpunkt erscheint, zeigt sich bei hochpräzisen Untersuchungen des von Ceres ausgesandten Lichts nicht nur die Veränderung, die man durch die Rotation des Zwergplaneten erwarten würde, sondern auch, dass die Flecken am Tag aufhellen und außerdem noch andere Schwankungen aufweisen”, erläutert die Pressemitteilung der ESO. “Diese Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Materie dieser Flecken flüchtig ist und im warmen Sonnenlicht verdunstet.”

Besonders eine Struktur zahlreicher, zusammenhängender heller Flecken im Innern des Ceres-Kraters Occator, reflektiert deutlich mehr Licht als ihre dunklere Umgebung. Die auch als “Ceres-Lichter” bezeichnete Struktur deutet für Planetenforscher daraufhin, dass Ceres eine deutliche lebhaftere Welt als die meisten seiner Asteroiden-Nachbarn sein könnte.

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Die neusten und sehr präzisen Beobachtungen mit dem HARPS-Spektrografen am 3,6-Meter-Teleskop der ESO auf La Silla in Chile haben jetzt nicht nur die Bewegung der Flecken aufgrund der Rotation von Ceres um ihre Achse dokumentiert, sondern auch unerwartete zusätzliche Veränderungen in der Helligkeit der Flecken entdeckt, die darauf hinweisen, dass die Materie in den Flecken immer noch flüchtig ist und im Sonnenlicht verdunstet.

Paola Molaro vom INAF-Astronomischen Observatorium in Trieste, ist die Erstautorin der jetzt im Fachmagazin “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” veröffentlichten Studie und erläutert: “Als die Dawn-Raumsonde die mysteriösen hellen Flecken auf der Oberfläche von Ceres zeigte, dachte ich sofort an die möglichen messbaren Effekte von der Erde aus. Wenn Ceres rotiert, nähern sich die Flecken der Erde und entfernen sich wieder, was das Spektrum des reflektierten Sonnenlichts beeinflusst, das die Erde erreicht.”

Einmal alle neun Stunden dreht sich Ceres um die eigene Achse. Die Berechnungen zeigen nun, dass der Effekt durch die Bewegung der Flecken in Richtung zur Erde und von ihr weg aufgrund der Rotation sehr gering sein würden: “In der Größenordnung von nur 20 Kilometern pro Stunde. Diese Bewegung ist jedoch ausreichend, um über den Doppler-Effekt mit Hochpräzessionsinstrumenten wie HARPS nachgewiesen werden zu können.”
Die Astronomen um Molaro beobachteten Ceres mit HARPS für etwas mehr als zwei Nächte im Juli und August 2015. “Das Ergebnis war eine Überraschung”, fügt Antonino Lanza vom INAF-Astrophysikalischen Observatorium in Catania und Koautor der Studie hinzu. “Wir  haben die erwarteten Änderungen im Spektrum aufgrund der Rotation von Ceres gefunden, aber mit erheblichen Schwankungen von Nacht zu Nacht.”

Die Astronomen kommen zu dem Schluss, dass der Grund für die beobachteten Änderungen im Vorhandensein flüchtiger Substanzen zu finden sein könnte, die unter dem Einfluss der Sonneneinstrahlung verdunsten: “Wenn sich die Flecken innerhalb des Occator-Kraters auf der Seite befinden, die von der Sonne angestrahlt wird, bilden sich Schwaden, die das Sonnenlicht sehr wirksam reflektieren. Diese Schwaden verdunsten dann kurzerhand, verlieren an Reflexionsvermögen und bewirken die beobachteten Veränderungen. Dieser Effekt ändert sich jedoch von Nacht zu Nacht, was zusätzliche zufällige Muster auslöst, sowohl auf kürzeren als auch auf längeren Zeitskalen.”

Sollte sich diese Interpretation bestätigen, so würde sich Ceres sehr von Vesta und den anderen Asteroiden des Haupt-Asteroidengürtels unterscheiden: “Obwohl sie räumlich relativ isoliert ist, scheint sie im Inneren aktiv zu sein. Es ist bekannt, dass es auf Ceres reichlich Wasser gibt, es ist jedoch unklar, ob dies in Zusammenhang mit den hellen Flecken steht. Die Energiequelle, die diesen kontinuierlichen Austritt an Materie von der Oberfläche antreibt, ist ebenfalls noch unbekannt.”

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Ceres‘ mysteriöser heller Fleck

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