Ruimtesonde Dawn daalt steeds verder af naar dwergplaneet Ceres en krijgt de mysterieuze witte vlekken steeds beter in beeld

Sinds maart draait de Dawn-sonde van NASA om Ceres. Het krijgt de dwergplaneet steeds scherper in het vizier. Maar de mysterieuze witte vlekken op het oppervlak stellen wetenschappers nog steeds voor een raadsel. Kennislink vraagt hoogleraar astrofysica Carsten Dominik van de Universiteit van Amsterdam wat het kan zijn.

24 september 2015

De Dawn-missie had de afgelopen maanden serieuze concurrentie. Terwijl de ruimtesonde van NASA steeds scherpere beelden van dwergplaneet Ceres maakte, stal ruimtesonde New Horizons in juli de show met een scheervlucht langs Pluto. Toch zijn de beelden van Ceres bijna net zo spannend.

IJskrater of zoutafzetting?

Wat te denken van de mysterieuze witte vlekken die op verschillende plekken aan het oppervlak van de 950 kilometer grote dwergplaneet te zien zijn. Het helderst zijn de vlekken midden in een grote krater genaamd Occator. Op geen ander hemellichaam zijn zulke heldere plekken te zien (behalve misschien de polen op aarde) en wetenschappers kunnen tot nu toe enkel speculeren over wat het is.

Voordat Dawn aankwam en er een handjevol wazige foto’s van Ceres bestonden, dachten wetenschappers aan waterdamp die uit het oppervlak ontsnapt. Metingen van ruimtetelescoop Herschel gaven daar aanwijzingen voor. Door de veel scherpere beelden van Dawn, weten we dat de witte vlekken echt ‘vastzitten’ op het oppervlak.

Ook dan blijven er een aantal verklaringen over. Het kan ijs zijn dat hier terecht is gekomen door een heuse ijsvulkaan of juist is blootgelegd door een inslag van een meteoriet. Maar wetenschappers houden ook rekening met een heldere zoutafzetting, van materiaal dat daar belandde nadat mineraalrijk water verdampte.

Carsten Dominik, hoogleraar astrofysica van de Universiteit van Amsterdam, is zelf niet bij de missie betrokken maar wel geïntrigeerd door de plekken op Ceres. “Het ziet er fantastisch uit”, zegt hij desgevraagd. “Zo’n sterk contrast zie je bijna nergens anders in het zonnestelsel. In zekere zin is het ook spannend. Iedereen probeert er een verklaring voor te vinden.” Dominik denkt dat het een zoutafzetting is. “IJs is niet stabiel op het oppervlak van Ceres. Er is nauwelijks een atmosfeer waardoor het snel sublimeert”, benadrukt hij.

Er is een grote kans dat Dawn de komende tijd uitsluitsel gaat geven. De sonde heeft niet alleen een camera aan boord, maar ook spectrometers die via het spectrum van het oppervlak aanwijzingen voor de samenstelling vinden. Bovendien gaat de sonde uiteindelijk in een lagere baan vliegen, waardoor de resolutie sterk verbetert.

De missie van Dawn duurt zeker tot begin volgend jaar en dat biedt ook de kans om de leeftijd van de vlekken te bepalen. “De vraag is of ze daar al miljarden jaren zitten of veel jonger zijn”, zegt Dominik. “Als de plek in die periode niet verandert dan zitten ze er waarschijnlijk al lang.”

Foto genomen van Ceres door ruimtesonde Dawn van een hoogte van 4400 kilometer. — Ceres vanaf een hoogte van 4400 kilometer. Ook op deze plek is een witte vlek te zien. Hoewel niet zo helder als die in de Occator-krater. Momenteel brengt Dawn elke 11 dagen het gehele oppervlak van de dwergplaneet in kaart vanaf een hoogte van 1470 kilometer.
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Ceres versus Vesta

Het verleden van Ceres en de planetoïdengordel waarin ze zich bevindt, is hoe dan ook iets waar wetenschappers graag meer over weten. “We kunnen een hoop leren van het oppervlak, van de kraters bijvoorbeeld”, zegt Dominik. “Dat zegt iets over de omgeving van Ceres. Het hemellichaam is in de loop van de jaren geraakt door meteorieten en is wat dat betreft een tijdcapsule voor de planetoïdengordel en Jupiter, die er met zijn sterkte zwaartekracht veel invloed op heeft.”

Verder richt NASA zich op het vinden van water op de dwergplaneet. Vermoed wordt dat ze wel voor twintig procent uit water bestaat. “Ook daaruit kun je een geschiedenisles trekken”, zegt Dominik. “Ceres bevindt zich precies in een overgangszone van het zonnestelsel. Hemellichamen ver van de zon zijn veel waterrijker dan de binnenste paneten, zoals de aarde, Mars, Mercurius en Venus. Dat heeft te maken met de temperatuur tijdens het ontstaan van het zonnestelsel. Met Ceres is het mogelijk de overgangszone tussen waterrijk en -arm beter definiëren.”

De metingen aan Ceres kunnen in ieder geval direct vergeleken worden met waarnemingen van Vesta, waar de ruimtesonde tussen 2011 en 2012 omheen draaide. Deze grote planetoïde is ook onderdeel van de planetoïdengordel, maar is met een diameter van ongeveer vijfhonderd kilometer een stuk kleiner dan Ceres. Bovendien staat Vesta dichter bij de zon. Ondanks aanwijzingen voor water op Vesta is zij waarschijnlijk veel ‘droger’ dan Ceres. Eind oktober wordt Dawn naar een veel lagere baan om Ceres gedirigeerd. Op een hoogte van 375 kilometer spot de sonde dan details tot 35 meter groot. Hopelijk komen we dan nog meer over de mysterieuze witte vlekken te weten.

Reageer