Astronomie

Ceres, de dwergplaneet die ooit een waterwereld was

Op Ceres rijst materiaal uit een verborgen en bevroren oceaan mogelijk naar boven en verspreidt zich over de oppervlakte.

Door Nadia Drake
Foto's Van NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI

23 maart 2016

Het raadsel van de helderwitte vlekken op dwergplaneet Ceres is opgelost: woensdag onthulden wetenschappers in het tijdschrift Nature dat de mysterieuze vlekken rijk zijn aan natriumcarbonaat, een zout dat op aarde vaak in verband wordt gebracht met waterrijke omstandigheden. De Occatorkrater op Ceres bevat zelfs zó veel van het witte spul dat deze plek het record breekt voor de grootste afzettingen van deze stof in het zonnestelsel (afgezien van de aarde).

Maar hoe deze zouten op Ceres terecht zijn gekomen, is nog een raadsel. In plaats van grote hoeveelheden ijs te bevatten, zoals sommige wetenschappers hadden verwacht, is het binnenste van Ceres aanzienlijk droger dan men vermoedde, zo blijkt uit een andere studie. Dat maakt het lastig om uit te leggen waarom het oppervlak van de dwergplaneet is bedekt met zouten die ooit opgelost waren.

De onderzoekers proberen nu uit te zoeken hoe Ceres deze zouten kan hebben geproduceerd en pekelachtige vloeistoffen naar de oppervlakte hebben getransporteerd; ze denken dat inslagen verantwoordelijk kunnen zijn geweest voor een gecombineerde gebeurtenis, waarbij ondergronds ijs smolt en tegelijkertijd een ondergrondse zoute zee werd blootgelegd, waarvan gedeelten daarna in het zonlicht lagen te glinsteren.

Tegenwoordig is Ceres een met zouten bedekte dwergplaneet die vooral bekendstaat om het feit dat het het grootste hemellichaam in de asteroïdengordel is. Maar wetenschappers zijn erachter gekomen dat in de tijd dat Ceres nog jong en heet was, het een wereld van oceanen was – vergelijkbaar met de waterrijke manen van Jupiter en Saturnus. 

“Het lijkt erop dat Ceres in het verleden een van die manen is geweest”, zei Carol Raymond, plaatsvervangend hoofdonderzoeker van NASA’s Dawn-missie, op donderdag tijdens het congres van de Lunar and Planetary Science Conference. In maart 2015 werd het ruimtevaartuig Dawn in een baan rond de miniplaneet gebracht. “Wat we hier zien, zijn denk ik de restanten van een bevroren oceaan.”

De wetenschappers hadden gehoopt dat Dawn na zijn aankomst bij Ceres de mysteries van de vreemde kleine wereld zou oplossen. Maar in plaats daarvan wordt het team met het ene na het andere nieuwe raadsel geconfronteerd en blijken fenomenen op Ceres heel wat lastiger te verklaren dan ze hadden gedacht.

Tot die raadsels van Ceres behoren de verbluffend heldere vlekken, die volgens de wetenschappers zouden kunnen bestaan uit waterijs dat licht uitzonderlijk sterk weerkaatst. Maar bij nadere inspectie bleek dat de vlekken vermoedelijk uit zouten bestaan – mogelijk restanten van een pekelachtige, bevroren oceaan die werd blootgelegd toen bij grote inslagen diepe kraters in de korst van Ceres werden geslagen. “We kijken nauwkeurig naar de chemische processen van die wisselwerking tussen oceaan en rotsen,” zei Raymond.

De helderste en bekendste vlekken liggen in de Occatorkrater, een 92 kilometer breed en 80 miljoen jaar oud gat in de grond. De kraterbodem is bedekt met vaagblauw, jong terrein, terwijl de kraterwanden uit iets donkerder, ouder en roder, materiaal bestaan. Maar het is vooral de vorming van de kraterbodem die de wetenschappers heeft geïntrigeerd: daar ligt tussen de helderste van de helderwitte vlekken een diepe kuil. En uit die kuil verrijst een gefragmenteerde, roodachtige heuvel.

Het is mogelijk dat bij de inslag die Occator vormde, niet alleen de krater werd uitgegraven maar dat tevens een deel van de ondergrond genoeg werd verhit om ijs en ander vluchtig materiaal te verdampen en de ruimte in te zenden, zei Tim Bowling van de University of Chicago. “Als je al het ijs uit een gebied verwijdert, dan kun je zo’n kuil vormen”, zei hij op een presentatie tijdens het congres. Toen dat gebeurde, waren het de weerkaatsende zouten die in de kuil achterbleven.

Iedereen weet dat het oppervlak van Ceres is bezaaid met kraters. Als je rond deze dwergplaneet draait, wordt elke foto die je maakt gevuld met deze littekens. Maar wat opvallend afwezig is, zijn de extreem grote kraters, die van meerdere honderden kilometers doorsnee. Gezien de turbulente geschiedenis van het vroege zonnestelsel zouden zulke kraters ook op Ceres moeten voorkomen, maar ze ontbreken volledig. “We moeten ervan uitgaan dat die kraters wel zijn gevormd, maar dat ze daarna werden uitgewist,” zei Simone Marchi van het Southwest Research Institute. “De vraag is hoe je al die grote inslagbekkens kunt wegpoetsen?”

En dan is er nog die berg, een merkwaardig ding in de vorm van een piramide genaamd Ahuna Mons. Met een hoogte van circa vijf kilometer en steile, blauwige hellingen ziet Ahuna Mons eruit alsof hij direct uit Ceres omhoog is gestuwd. “De berg komt direct uit de ondergrond en heeft de kenmerken van het wat oudere oppervlak mee omhoog geduwd”, zei Ralf Jaumann van het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Het is niet de enige berg op Ceres, zei hij, maar de andere bergen zijn ouder en minder prominent.

Het zijn slechts enkele van de raadsels waarmee Ceres de wetenschappers confronteert. Mogelijk is ook dat deze wereld nog altijd actief is en waterdamp de ruimte in blaast, dat ijsvulkanen delen van het oppervlak steeds opnieuw bedekken en dat Ceres niet in de asteroïdengordel is geboren, maar een reiziger uit een veel afgelegener regio van het zonnestelsel is.

Terwijl Dawn zijn rondjes om deze wereld blijft draaien, worden deze en andere enigma’s misschien opgelost. Maar misschien ook niet. Want de ruimte is ongelooflijk goed in het bewaren van geheimen.