Nu het Dawn-ruimtevaartuig nu richting de dwergplaneet / asteroïde Ceres gaat, is de missie ineens nog intrigerend geworden. De Herschel-sterrenwacht heeft waterdamp rond Ceres ontdekt en de damp kan afkomstig zijn van waterpluimen - net als die op de maan Enceladus van Saturnus - of het kan afkomstig zijn van cryovolkanisme van geisers of een ijzige vulkaan.
"Dit is de eerste keer dat waterdamp ondubbelzinnig wordt gedetecteerd op Ceres of een ander object in de asteroïdengordel en bewijst dat Ceres een ijskoud oppervlak en een atmosfeer heeft", zegt Michael Küppers van ESA in Spanje, hoofdauteur van een paper in het tijdschrift Nature.
Ceres kan worden beschouwd als een soort identiteitscrisis, en deze nieuwe ontdekking kan de zaken nog ingewikkelder maken. Toen het in 1801 werd ontdekt, dachten astronomen dat het een planeet was die tussen Mars en Jupiter cirkelde. Later werden andere lichamen met vergelijkbare banen gevonden, wat de ontdekking markeerde van de belangrijkste asteroïdengordel van ons zonnestelsel.
Ceres claimde de grootste asteroïde in ons zonnestelsel, maar in 2006 heeft de Internationale Astronomische Unie Ceres opnieuw geclassificeerd als een dwergplaneet vanwege zijn grote omvang.
Maar zou Ceres nu ook komeetachtige eigenschappen kunnen hebben? Herschel-wetenschappers zeggen dat de meest eenvoudige verklaring van de waterdampproductie is door sublimatie, waarbij ijs wordt opgewarmd en direct in gas wordt omgezet, het oppervlaktestof wordt meegesleurd en vers ijs eronder wordt blootgesteld om het proces te ondersteunen. Zo werken kometen.
Ceres heeft een diameter van ongeveer 950 kilometer (590 mijl). De beste gok op Ceres-compositie is dat het gelaagd is, misschien met een rotsachtige kern en een ijzige buitenmantel. Er werd verondersteld dat ijs op Ceres bestond, maar tot nu toe was het niet overtuigend gedetecteerd.
Herschel gebruikte zijn ver-infrarood zicht met het HIFI-instrument om een duidelijke spectrale signatuur van de waterdamp te zien. Maar interessant genoeg zag Herschel niet elke keer dat het eruit zag waterdamp. Er waren variaties in het watersignaal tijdens de rotatieperiode van 9 uur op de dwergplaneet. De telescoop bespiedde vier verschillende keren waterdamp, één keer was er geen handtekening. De astronomen concludeerden dat bijna alle waterdamp afkomstig was van slechts twee plekken op het oppervlak.
Hoewel Herschel geen opgelost beeld van Ceres kon maken, kon het team wel de verdeling van waterbronnen op het oppervlak afleiden.
"We schatten dat er ongeveer 6 kg waterdamp per seconde wordt geproduceerd, waardoor slechts een klein deel van Ceres hoeft te worden bedekt met waterijs, wat mooi aansluit bij de twee gelokaliseerde oppervlaktekenmerken die we hebben waargenomen", zegt Laurence O'Rourke, Hoofdonderzoeker voor het Herschel-programma voor asteroïde- en komeetwaarneming genaamd MACH-11, en tweede auteur op het papier.
De twee emitterende regio's zijn ongeveer 5% donkerder dan het gemiddelde op Ceres. Omdat donkere gebieden meer zonlicht kunnen absorberen, zijn ze dan waarschijnlijk de warmste gebieden, wat resulteert in een efficiëntere sublimatie van kleine reservoirs met waterijs, aldus het team.
Ze voegden eraan toe dat deze nieuwe bevinding aanzienlijke implicaties kan hebben voor ons begrip van de evolutie van het zonnestelsel.
"Herschel's ontdekking van waterdampuitgassen door Ceres geeft ons nieuwe informatie over hoe water wordt gedistribueerd in het zonnestelsel", zegt Göran Pilbratt, ESA's Herschel Project Scientist. "Aangezien Ceres ongeveer een vijfde van de totale massa van de asteroïdengordel uitmaakt, is deze bevinding niet alleen belangrijk voor de studie van kleine zonnestelsellichamen in het algemeen, maar ook om meer te leren over de oorsprong van water op aarde."
Dawn zal naar verwachting in het voorjaar van 2015 in Ceres aankomen, na meer dan een jaar in een baan rond de grote asteroïde Vesta te hebben doorgebracht. Dawn zal ons het Ceres-oppervlak het beste ooit bekijken en meer inzicht geven in deze nieuwste bevinding.
"We hebben een ruimtevaartuig op weg naar Ceres, dus we hoeven niet lang te wachten voordat we meer context krijgen over dit intrigerende resultaat, rechtstreeks van de bron zelf", zegt Carol Raymond, de adjunct-hoofdonderzoeker van Dawn. "Dawn brengt de geologie en chemie van het oppervlak in hoge resolutie in kaart en onthult de processen die de ontgassingsactiviteit aansturen."
Bronnen: ESA, NASA, Nature
