Entstehen bizarre Beres-Lichtblicke in schillernden neuen Nahaufnahmen durch „Wasserleckage“? Dawn Science Team spricht mit UT

Dieses Bild wurde mit Bildern aufgenommen, die von der NASA-Raumsonde Dawn während der HAMO-Phase (High Altitude Mapping Orbit) der Mission aufgenommen wurden. Es zeigt den Occator-Krater auf Ceres, in dem sich eine Sammlung faszinierender Lichtblicke befindet. Credits: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
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Die Frage, die sich alle über Ceres stellen, ist, was zum Teufel sind diese bizarren Lichtblicke, die der NASA-Orbiter Dawn entdeckt hat?

Da Wissenschaftler glauben, dass Ceres eine „einzigartige Nische“ im Sonnensystem einnimmt und anscheinend unterirdisches Eis oder flüssige Ozeane beherbergt, könnten die hellen Flecken durch unterirdische „Wasserleckage“ entstehen? Um dies herauszufinden, fragte das Space Magazine Dawns Principal Investigator und Chief Engineer.

"Das große Bild, das sich abzeichnet, ist, dass Ceres eine einzigartige Nische füllt", sagte Prof. Chris Russell, Principal Investigator von Dawn, exklusiv gegenüber dem Space Magazine.

"Ceres füllt eine einzigartige Nische zwischen den kalten Eiskörpern des äußeren Sonnensystems mit ihren steinharten Eisoberflächen und den Wasserplaneten Mars und Erde, die Eis und Wasser auf ihren Oberflächen tragen können", sagte Russell von der University of California , Los Angeles.

Und da Dawn Mitte August vor kurzem die zweitniedrigste wissenschaftliche Umlaufbahn der geplanten Mission um den eisigen Zwergplaneten Ceres erreicht hat, nimmt das NASA-Raumschiff die bisher detailliertesten Bilder dieser faszinierenden Lichtblicke im Occator-Krater auf.

Die Bilder und andere wissenschaftliche Daten können auf die Verdunstung von Salzwasser als Quelle der hellen Flecken hinweisen.

"Gelegentliche Wasserlecks an der Oberfläche könnten dort Salz hinterlassen, da das Wasser sublimieren würde", sagte Russell zu mir.

Dawn ist die erste Sonde der Erde, die einen Zwergplaneten erforscht, und die erste, die Ceres aus nächster Nähe erforscht. Es wurde von Orbital ATK gebaut.

Um mehr Licht in das zu bringen, was auch heute noch ziemlich mysteriös ist, hat die NASA gerade die besten Bilder veröffentlicht, die in der Phase des High Altitude Mapping Orbit (HAMO) von Dawn aufgenommen wurden, und sie werfen so viele Fragen auf, wie sie beantworten.

Occator hat weltweit die Faszination der Bevölkerung erobert, weil der Krater mit einem Durchmesser von 90 Kilometern voller hellster Flecken fremder Körper ist und deren Natur bis heute schwer zu fassen ist, mehr als ein halbes Jahr nachdem Dawn im vergangenen Frühjahr am 6. März im Orbit angekommen war , 2015.

Die neuen Bilder aus Dawns aktueller HAMO-Kartierungsbahn wurden in einer Höhe von nur 1.470 Kilometern aufgenommen. Sie bieten eine etwa dreimal bessere Auflösung als die Bilder, die im Juni von der vorherigen Umlaufbahn aufgenommen wurden, und eine fast zehnmal bessere Auflösung als die ursprüngliche Umlaufbahn des Raumfahrzeugs in Ceres im April und Mai, so das Team.

Mit den neuen HAMO-Orbitbildern in der Hand fragte ich das Team, was die neuesten Erkenntnisse über die Natur der Lichtblicke sind.

Anfangs konzentrierten sich viele Spekulationen auf Wassereis. Die Meinungen der Wissenschaftler haben sich jedoch erheblich geändert, da die Daten aus den unteren Umlaufbahnen eingehen und alternative Hypothesen zu neuem Denken erzwingen – zur absoluten Freude des gesamten Teams!

„Als die Flecken anfangs eine Albedo hatten, die sich 100% näherte, mussten wir über die Möglichkeit nachdenken, dass sich [Wasser-] Eis auf der Oberfläche befindet“, erklärte Russell.

"Die Umfragedaten zeigten jedoch, dass die hellen Flecken nur etwa 50% des einfallenden Lichts reflektierten."

„Die Eishypothese hat uns nicht gefallen, weil das Eis unter den Bedingungen auf der Ceres-Oberfläche sublimiert. Die untere Albedo hat uns also sehr erleichtert. “

„Was könnte also zu 50% reflektierend sein? Wenn wir auf die Erde schauen, stellen wir fest, dass Wasser, wenn es in der Wüste verdunstet, Salz hinterlässt, das reflektiert. Wir wissen aus seiner Dichte, dass sich Wasser oder Eis in Ceres befindet. “

"So könnte das gelegentliche Austreten von Wasser an die Oberfläche Salz dort hinterlassen, da das Wasser noch schneller als Eis sublimieren würde."

Zu diesem Zeitpunkt weiß niemand, wie tief sich die potenziellen Eisablagerungen oder Wasserreservoirquellen der „Wasserleckage“ unter der Oberfläche befinden oder ob die hellen Salzflecken aus früheren oder aktuellen Aktivitäten entstanden sind und möglicherweise im Laufe der Zeit wieder aufgefüllt oder vergrößert werden. Bis heute gibt es keine Hinweise darauf, dass derzeit Federn aus der Cerean-Oberfläche ausbrechen.

Videotitel: Kreisender Occator-Krater auf Ceres. Diese Animation, die mit Daten aus dem Raumschiff Dawn der NASA erstellt wurde, zeigt die Topographie des Occator-Kraters auf Ceres. Credits: Kredit: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / PSI

Dawn ist eine internationale Wissenschaftsmission und mit drei hochmodernen wissenschaftlichen Instrumenten aus Deutschland, Italien und den USA ausgestattet. Sie werden die gesamte elementare und chemische Zusammensetzung und Natur von Ceres, seine hellen Flecken und andere wundersame geologische Merkmale wie das pyramidenförmige Gebirgsobjekt erläutern.

Ich habe den PI und den Chefingenieur gebeten, genau zu erklären, wie und welches der Instrumente das Team derzeit bei HAMO verwendet, um die Zusammensetzung der Lichtblicke zu bestimmen.

„Die Instrumente, die die Zusammensetzung der Spots zeigen, sind die Rahmenkamera [aus Deutschland], das Infrarotspektrometer und das sichtbare Spektrometer [beide vom VIR-Instrument aus Italien]“, antwortete Dr. Marc Rayman, Chefingenieur und Missionsdirektor von Dawn mit Sitz im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.

"Dawn kam am 13. August in dieser dritten Kartierungsbahn [HAMO] an. Diese dritte Kartierungsphase begann planmäßig am 17. August."

Es bleibt jedoch noch viel Arbeit, um die Daten zu sammeln und zu interpretieren und die Identität zu erkennen, deren Salze tatsächlich auf Ceres vorhanden sind.

"Während Salze verschiedener Art das richtige Reflexionsvermögen haben, sind sie im Sichtbaren schwer voneinander zu unterscheiden", erklärte Russell gegenüber dem Space Magazine.

„Dies ist einer der Gründe, warum VIR besonders hart am IR-Spektrum arbeitet. Wissenschaftler beginnen über die Salze zu spekulieren. Und darüber nachzudenken, welche Salze sich im Innenraum bilden könnten. “

"Das ist gerade in einem frühen Stadium", erklärte Russell.

„Ich kenne nirgendwo genau so etwas wie diese Spots. Wir freuen uns über diese wissenschaftlichen Überraschungen! “

Der Occator-Krater liegt auf der Nordhalbkugel von Ceres.

"Neben der direkten Messung der Zusammensetzung gibt es noch andere Untersuchungslinien, die Einblick in die Spots geben, einschließlich des geologischen Kontexts", sagte Rayman gegenüber dem Space Magazine.

Jede der beiden Rahmenkameras von Dawn ist außerdem mit einem Rad aus 7 Farbfiltern ausgestattet, erklärte Joe Makowski, Dawn-Programmmanager von Orbital ATK, in einem Interview.

Mit den verschiedenen Filtern, die während jeder Umlaufbahn variiert werden können, werden unterschiedliche Spektraldaten erfasst.

"Bisher hat Dawn zwei Mapping-Umlaufzyklen der 6 bei HAMO geplanten Zyklen abgeschlossen."

Jeder HAMO-Mapping-Umlaufzyklus dauert 11 Tage und besteht aus 14 Umlaufbahnen mit einer Dauer von jeweils 19 Stunden. Ceres wird während jedes der 6 Zyklen vollständig abgebildet. Der dritte Kartierungszyklus hat gerade am Mittwoch, dem 9. September, begonnen.

Die Instrumente werden in jedem Mapping-Zyklus auf einen leicht unterschiedlichen Winkel ausgerichtet, sodass das Team Stereoansichten erstellen und 3D-Maps erstellen kann.

„Bei HAMO liegt der Schwerpunkt darauf, gute Stereodaten über die Höhen der Oberflächentopographie zu erhalten und mit der Rahmenkamera gute hochauflösende Klar- und Farbdaten zu erhalten“, erklärte Russell.

"Wir hoffen, viele VIR-IR-Daten zu erhalten, um die Zusammensetzung der Oberfläche besser verstehen zu können."

"Dawn wird die Farbfilter in seiner Rahmenkamera verwenden, um die Bilder in sichtbaren und infraroten Wellenlängen aufzuzeichnen", bemerkt Rayman.

"Die Morgendämmerung bleibt bis zum 23. Oktober bei HAMO. Dann beginnt sie mit den Ionenantriebs-Triebwerken zu stoßen, um ihre niedrigste Kartierungsbahn namens LAMO (Low Altitude Mapping Orbit) zu erreichen", sagte Makowski.

"Dawn wird am 15. Dezember 2015 bei LAMO eintreffen."

Das ist ein Weihnachtsgeschenk, auf das wir uns alle freuen können!

Wie reagieren, interagieren und interpretieren die Teams in Bezug auf die Berge neuer Daten, die von Dawn empfangen werden? Wie vergleichen sich die geologischen Prozesse mit der Erde?

"Dawn hat die letzten paar hellen Punkte in eine komplexe und schöne, strahlende Landschaft verwandelt", sagt Rayman. "Bald wird die wissenschaftliche Analyse die geologische und chemische Natur dieser mysteriösen und faszinierenden außerirdischen Landschaft enthüllen."

"Wir glauben, wir sehen geologische Prozesse analog zu denen auf der Erde – aber mit wichtigen Cerean-Wendungen", sagte Russell mir.

„Wir befinden uns jedoch an einem Punkt in der Mission, an dem konservative Wissenschaftler das, was wir sehen, als vertraute Prozesse interpretieren. Und die Freidenker stellen sich wilde Szenarien für das vor, was sie sehen. “

"Die nächsten Wochen (Monate?) Werden eine Zeit sein, in der das Team untereinander argumentiert und den richtigen Kompromiss zwischen Tradition und Innovation findet", schloss Russell elegant.

Eine Reihe neuer Ergebnisse von Dawn at Ceres wird voraussichtlich während der wissenschaftlichen Präsentationen auf dem European Planetary Science Congress 2015 vom 27. September bis 2. Oktober 2015 in Nantes, Frankreich, veröffentlicht.

Die Dawn-Mission wird voraussichtlich bis mindestens März 2016 und möglicherweise länger dauern, abhängig von den Treibstoffreserven.

"Es wird einige Zeit zwischen März und Dezember enden", sagte Rayman mir.

Die wissenschaftlichen Ziele im LAMO-Orbit könnten bereits im März erreicht werden. Das Team möchte den Betrieb jedoch so lange wie möglich verlängern, möglicherweise bis Juni oder darüber hinaus, wenn das Raumschiff gesund bleibt und über ausreichend Hydrazin-Manövrierkraftstoff und NASA-Mittel für den Betrieb verfügt.

"Wir gehen davon aus, dass Dawn die Missionsziele in Ceres bis März 2016 erreichen wird. Der Juni ist der programmatische Meilenstein für das Ende der nominalen Mission, praktisch eine Zeitspanne", sagte Makowski gegenüber dem Space Magazine.

"Das Team arbeitet an einem genau definierten Explorationsplan für Ceres, den wir voraussichtlich bis März fertigstellen werden, wenn alles gut geht."

„Zum Start startete Dawn mit 45 kg Hydrazin. Bis heute sind rund 21 kg nutzbares Hydrazin an Bord. “

"Wir gehen davon aus, dass wir während der nominalen verbleibenden Mission etwa 15 kg verbrauchen werden", erklärte Makowski.

Daher kann Dawn für jede erweiterte Mission ungefähr 5 kg Hydrazin-Kraftstoff haben, wenn alles gut geht, was möglicherweise von der NASA genehmigt wird. Natürlich hängt das Budget der NASA auch davon ab, was vom US-Kongress genehmigt wird.

Dawn wurde am 27. September 2007 von einer Delta II Heavy-Rakete der United Launch Alliance (ULA) vom Space Launch Complex-17B (SLC-17B) an der Cape Canaveral Air Force Station in Florida gestartet.

Bleiben Sie hier auf dem Laufenden, um Kens fortlaufende Nachrichten über Erd- und Planetenforschung sowie die bemannte Raumfahrt zu erfahren.

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