Bijzondere moleculen in Cereskrater

Zonnestelsel

Ceres is het grootste object in de planetoïdengordel en blijft verrassen. Nu blijkt dat er bijzondere organisch verbindingen ontstaan.

Foto NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Op het oppervlak van de dwergplaneet Ceres, die samen met ontelbare planetoïden tussen de planeten Mars en Jupiter om de zon cirkelt, zijn zogeheten alifatische verbindingen gedetecteerd. Deze organische moleculen spelen mogelijk een rol bij chemische processen waaruit leven kan voortkomen. Ze zijn opgespoord met een instrument van de Amerikaanse ruimtesonde Dawn, die sinds maart 2015 om Ceres cirkelt.

Alifatische verbindingen

Alifatische verbindingen behoren tot de koolwaterstoffen. Het zijn moleculen van uiteenlopende complexiteit die volledig uit koolstof- en waterstofatomen bestaan. De eenvoudigste alifatische verbinding is tevens de bekendste: methaan – het voornaamste bestanddeel van aardgas. Waar methaan slechts één koolstofatoom telt, bevatten complexe alifatische verbindingen er tien of meer.

Met de combinatie van inwendige warmte, water en organische verbindingen heeft Ceres zich geschaard bij het selecte gezelschap van hemellichamen in ons zonnestelsel waar – als je door een roze bril kijkt – primitief leven mogelijk is. Andere prominente kandidaten zijn de planeet Mars, de Jupitermaan Europa en de Saturnusmanen Titan en Enceladus.

Welke van deze moleculen er nu precies op Ceres te vinden zijn, kan met het meetinstrument van Dawn niet worden vastgesteld. Maar de golflengten waarop het betreffende materiaal licht absorbeert zijn karakteristiek voor bepaalde teerachtige mineralen. Vergelijkbare moleculen zijn ook aangetoond in meteorieten en op de door de Rosetta-sonde van dichtbij onderzochte komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Inslagkrater

Het organische materiaal is aangetroffen in en rond de vijftig kilometer grote inslagkrater Ernutet, op het noordelijk halfrond van Ceres. De ongelijkmatige verdeling ervan maakt het onwaarschijnlijk dat het materiaal bij een en dezelfde inslag op Ceres is terechtgekomen. Bovendien is het, volgens de wetenschappers die vrijdag in Science verslag doen, onwaarschijnlijk dat de betreffende moleculen de extreme hitte van een inslag zouden doorstaan.

Het lijkt er dus sterk op dat het teerachtige materiaal door Ceres zelf is geproduceerd. Het moet bovendien om zeer lokale processen gaan, want bijna nergens anders dan rond Ernutet is zoveel van het spul te vinden. Alleen bij een krater 400 kilometer verderop is nog een (kleinere) concentratie aangetroffen.

Rijke chemie

Al met al beschikt Ceres over een rijke chemie, want eerder zijn ook al gehydrateerde ammoniakhoudende mineralen, carbonaten en zouten op haar oppervlak aangetoond. Ervan uitgaande dat deze stoffen niet van buitenaf zijn aangeleverd, rijst natuurlijk de vraag waar al deze verbindingen dan wél vandaan komen. Voor hun vorming is veelal vloeibaar water nodig, en dat is op het ijskoude, luchtledige oppervlak van Ceres niet te vinden.

Vandaar dat wetenschappers de bron ervan zoeken in het inwendige van de dwergplaneet, dat veel water bevat en mogelijk nog relatief warm is. Er zijn verschillende aanwijzingen gevonden dat dit water zo nu en dan zijn weg naar het oppervlak weet te vinden. Zo vertoont Ceres grote zoutafzettingen, en ook de enige grote berg op de dwergplaneet – de vier kilometer hoge Ahuna Mons – kan door het opwellen van een drab van water, modder en zout zijn ontstaan.