Weiterflug: Dawn verlässt Vesta

Pasadena (USA)/Katlenburg-Lindau – Über ein Jahr lang hat Dawn den zweitgrößten Himmelskörper im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter umkreist. Jetzt heißt es Abschied nehmen: In der Nacht vom 4. auf den 5. September verlässt die amerikanische Raumsonde die Umlaufbahn um Vesta und beginnt ihre zweieinhalbjährige Reise zum Zwergplaneten Ceres. Schon jetzt hat Dawn neue Erkenntnisse über die Frühzeit des Sonnensystems und den Asteroidengürtel geliefert.

Dawn verlässt Vesta

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„Die bereits ausgewerteten Daten zeigen, dass Vesta der bislang einzige Vertreter einer neuen Klasse von Himmelskörpern ist“, erklärt Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Mit einem Durchmesser von 525 Kilometern und einer unregelmäßigen Form ist Vesta eigentlich ein Asteroid. Doch die Messungen von Dawn haben gezeigt, dass der kleine Himmelskörper ausdifferenziert ist wie ein großer Planet: Er besitzt eine Kruste, einen Mantel und einen Kern. Vesta ist der bislang kleinste Himmelskörper, bei dem ein solcher Schichtaufbau nachgewiesen werden konnte.

Vesta ist nach Einschätzung der Astronomen ein Protoplanet, übriggeblieben aus der Frühzeit des Sonnensystems. Aus Zusammenstößen von Protoplaneten sind vor viereinhalb Milliarden Jahren die Planeten entstanden. Asteroiden dagegen sind zurück gebliebene Trümmerstücke dieser Kollisionen – sie besitzen deshalb keinen ausdifferenzierten Schichtaufbau.

Überraschend für die Forscher war außerdem eine auffällige Asymmetrie von Vesta: Auf der südlichen Hemisphäre gibt es erheblich weniger Krater als auf der nördlichen. Ursache dafür sind offenbar zwei große Einschläge, die erst vor etwa zwei Milliarden Jahren stattgefunden haben. Der größere dieser Einschläge hat einen 460 Kilometer großen Krater mit einem 18 Kilometer hohen Zentralberg hinterlassen.

Und nun geht die Reise weiter zu Ceres, dem mit einem Durchmesser von über 900 Kilometern größten Himmelskörper im Asteroidengürtel. Da er von nahezu kugelförmiger Gestalt ist, stufen die Astronomen ihn heute als Zwergplaneten ein. Der Weiterflug von Vesta zu Ceres ist ein Novum in der Weltraumgeschichte und nur möglich, weil Dawn mit einem Treibstoff sparenden Ionentriebwerk ausgestattet ist. Allerdings erkauft sich die Sonde diesen Vorteil durch eine besonders lange Reise: Insgesamt muss die Sonde eine Strecke von über fünf Milliarden Kilometer zurücklegen, bis sie endlich ihr Endziel Ceres erreicht.

Im Gegensatz zu Vesta besitzt Ceres einen viele Kilometer dicken Mantel aus Eis. Offenbar verlief bei der Bildung der Protoplaneten die „Eisgrenze“ genau zwischen diesen beiden Himmelskörpern. Jenseits der Eisgrenze waren die Temperaturen so niedrig, dass der Wasserdampf sich als Eis auf den Protoplaneten absetzen konnte. Bleibt abzuwarten, ob Dawn diese Vorstellungen der Planetenforscher bestätigt - oder auf neue Überraschungen stößt.