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Originalpublikation

Vishnu Reddy, Lucille Le Corre et al.
Delivery of dark material to Vesta via carbonaceous chondritic impacts

Astronomie

Kohlenstoff in Vestas Kratern

Gewaltige Einschläge von Asteroiden könnten kohlenstoffreiches Material auf den Protoplaneten und ins innere Sonnensystem getragen haben

3. Januar 2013

Der Protoplanet Vesta hat eine bewegte Vergangenheit: Aufnahmen der deutschen Framing Camera an Bord der NASA-Raumsonde Dawn, die Vesta bis September dieses Jahres etwa ein Jahr lang begleitet hat, zeigen zwei gewaltige Krater auf der Südseite des Himmelskörpers. Doch die gigantischen Einschläge haben nicht nur seine Form, sondern auch seine mineralogische Zusammensetzung dauerhaft verändert. Wissenschaftler unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau konnten nun zeigen, dass die beiden kosmischen Brocken, welche die Südseite der Vesta erschütterten, dunkles, kohlenstoffhaltiges Material mitbrachten. Ähnliche Ereignisse könnten in der Frühzeit des Sonnensystems auch die inneren Planeten wie die Erde mit Kohlenstoff, einem Grundbaustein organischer Verbindungen, versorgt haben.

<strong></strong>Das meiste des kohlenstoffreichen, dunklen Materials auf der Vesta findet sich an den Rändern kleinerer Krater. Bild vergrößern
Das meiste des kohlenstoffreichen, dunklen Materials auf der Vesta findet sich an den Rändern kleinerer Krater.

Vesta ist in vielerlei Hinsicht bemerkenswert. Zum einen ist der Himmelskörper, der zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter um die Sonne kreist und einen Durchmesser von etwa 530 Kilometern hat, einer der wenigen Protoplaneten in unserem Sonnensystem, die heute noch intakt sind.

Wie andere Protoplaneten war Vesta vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein heißer, geschmolzener Körper. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass der Großteil der vulkanischen Aktivität nach nur wenigen Millionen Jahren zum Erliegen kam. Vesta ist somit eine Art Zeitkapsel aus einer frühen Entwicklungsphase des Sonnensystems.

Zum anderen haben die Aufnahmen der Raumsonde Dawn eine Oberfläche mit ausgeprägten Unterschieden in Helligkeit und Zusammensetzung offenbart. Es gibt auf Vesta helles Material, das so weiß ist wie Schnee, und dunkle Bereiche, die so schwarz sind wie Kohle.

Besonders dieses rätselhafte, dunkle Material könnte weiteren Aufschluss über die Entwicklung und Vergangenheit des Protoplaneten – und damit des gesamten Sonnensystems – geben. Eine Forschergruppe unter Leitung des Max-Planck-Instituts in Katlenburg-Lindau konnte zeigen, dass dieses Material nicht ursprünglich zu Vesta gehörte, sondern durch Einschläge von Asteroiden eingebracht wurde.

<strong></strong>Eine große Menge des kohlenstoffreichen, dunklen Materials ist auch als einzelne Sprenkel in der Umgebung der Krater erkennbar.<br /><br /> Bild vergrößern
Eine große Menge des kohlenstoffreichen, dunklen Materials ist auch als einzelne Sprenkel in der Umgebung der Krater erkennbar.

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„Vieles spricht dafür, dass das dunkle Material sehr reich an Kohlenstoff ist“, erklärt Vishnu Reddy vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und der Universität von North Dakota in den USA, Erstautor der neuen Studie. In der Fachzeitschrift Icarus haben er und seine Kollegen nun die bisher umfassendste Analyse dieses Materials vorgelegt. Die detaillierten Untersuchungen legen einen Zusammenhang zwischen dem dunklen Material und den beiden riesigen Asteroideneinschlägen nahe, die Vestas Südhalbkugel prägen

Das dunkle Material kam mit dem ersten Einschlag auf den Protoplaneten

„In einem ersten Schritt haben wir eine genaue Übersichtskarte erstellt, welche die Verteilung des dunklen Materials zeigt“, erklärt Lucille Le Corre vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Diese Informationen konnten die Forscher den Aufnahmen des Kamerasystems an Bord der Raumsonde Dawn entnehmen, das Wissenschaftler unter Leitung von Vishnu Reddy und seinen Max-Planck-Kollegen entwickelt und gebaut hatten. „Dabei haben wir etwas Erstaunliches entdeckt“, fährt sie fort. Das dunkle Material gruppiert sich in erster Linie um die Ränder der beiden großen Krater auf der Südhalbkugel. Genauere Untersuchungen zeigten, dass dieses Gestein wahrscheinlich mit dem ersten der beiden Einschläge, der vor etwa zwei bis drei Milliarden Jahren das Veneneia-Becken bildete, auf den Protoplaneten kam. Der zweite Einschlag, in dessen Folge das riesige Rheasilvia-Becken entstand, hat einen Teil dieses Material dann später überdeckt.

 
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