Dwergplaneetje Ceres heeft een ijsvulkaan

Astronomie

De ruimtesonde Dawn heeft dwergplaneet Ceres in detail bestudeerd. Hij vond er onder meer een ijsvulkaan en elektrische golven.

Compositiefoto met de ijsvulkaan Ahuna Mons op dwergplaneet Ceres. Foto NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA ©

Vrijwel geen water aan de oppervlakte, kraters met harde stijve randen, elektrische stromingen hoog boven de grond en zelfs: een ijsvulkaan, ruim drie kilometer hoog, met steile wanden van 30° tot 40° en aan de basis ruim 30 km breed. Dit is allemaal nieuwe kennis over de dwergplaneet Ceres, sinds Science donderdagavond in zes artikelen de belangrijkste resultaten van de Dawn-missie heeft gepubliceerd.

De Amerikaanse sonde – ter grootte van een smart-autootje maar met enorme zonnepanelen – draait sinds maart vorig jaar om Ceres.

Tekening NASA

Tekening van Dawn, met links Vesta en rechts Ceres. Tekening NASA

Dat is de grootste planetoïde van de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. Door zijn relatief grote omvang (diameter: 975 km) is Ceres de enige ronde planetoïde, daarom ook mag hij dwergplaneet heten. De oppervlaktetemperatuur is -110° C.

Bonkerig

Eerder draaide Dawn om de kleinere en bonkigere planetoïde Vesta. Die bleek verrassend veel waterijs te bevatten, waardoor het oppervlak relatief zacht was en veel kraterwanden verzakt waren. Bij Ceres bevat de korst juist heel weinig water. In Science schrijven de Dawn-onderzoekers nu dat ze maar op één plek water aan de oppervlakte hebben gevonden, in de krater Oxo.

Pas dieper onder de oppervlakte is waterijs te vinden. Het ‘magma’ van mineralen en half gesmolten zout waterijs dat de ijsvulkaan Ahuna Mons heeft doen ontstaan, komt van een diepte van 50 kilometer. De steile ‘schone’ wanden, de scherpe breuk met het landschap aan de voet van de berg, de relatief vlakke top met een 300 meter diepe deuk: het wijst allemaal op een echte vulkaan. Op vijftig kilometer diepte smelt op Ceres waarschijnlijk het waterijs, bij een temperatuur van -40°C, onder invloed van chloridezouten. De breuk waardoor de halfvloeibare massa van mineralen en ijs naar boven is gekomen kan zijn ontstaan door de inslag waarbij de krater naast de vulkaan is ontstaan. Die krater is ouder dan de vulkaan, die naar schatting 240 á 50 miljoen jaar oud zou zijn.

Illustratie NASA

Reconstructie van ijsvulkaan Ahuna Mons van opzij bezien. Illustratie NASA

De breuk kan ook zijn ontstaan door de schokgolf van een zware inslag aan precies de andere kant van Ceres, waar de grootste krater van Ceres ligt: Kerwan.

Hoog-energetische elektronen

Een andere verrassing van Ceres was dat tussen 18 en 24 juni, precies toen de zon tijdelijk een sterk verhoogd aantal protonen uitstootte, de Dawn-sonde een groot aantal hoog-energetische elektronen aantrof op 4400 km hoogte. De elektronen moeten zijn versneld door een tijdelijk magnetisch veld. Dat veld kan zijn veroorzaakt door de impact van de tijdelijk sterkere zonnewind op een (heel dunne) atmosfeer rond Ceres. Het zou dan de enige aanwijzing voor het (tijdelijke) bestaan van zo’n atmosfeer zijn. Maar de andere mogelijke verklaring, tijdelijk magnetisme ontstaan door zoute vloeistofstromingen onder het oppervlak, lijkt de astronomen onwaarschijnlijker.