DAWN: Wie kam Material von Vesta auf die Erde?

Schon lange stand die Frage im Raum, warum auf der Erde relativ viel Material gefunden werden kann, das man dem Asteroiden Vesta zuordnet. Die US-Raumsonde DAWN beobachte aus ihrem momentanen Orbit um den Asteroiden einen riesigen Berg auf Vesta, der Schlüssel für das ungelöste Rätsel sein könnte.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JPL, NASA, UCLA.

großer Berg in Vestas Südpolarregion – Bild errechnet nach Oberflächenmodell
(Bild: NASA/JPL Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSl)

Seit vielen Jahren tragen Wissenschaftler bestimmte Meteoriten von unterschiedlichsten Fundstellen zusammen. Ihre Reflektionsspektren verraten: Sie haben dieselbe Herkunft. Man vermutet, dass die Steinmeteorite der sogenannten HED-Gruppe von einem sehr großen Asteroiden, nämlich von Vesta, stammen. Wenn ein solcher Meteorit in die Erdatmosphäre eindringt, kann unter günstigen Bedingungen ein Feuerschweif beobachtet werden. Wird nicht alles Material beim feurigen Sturz durch die Atmosphäre aufgezehrt, erreicht es die Erdoberfläche. Überreste mutmaßlichen Vesta-Materials fand man zuletzt in der Nähe des Dorfes Bilanga Yanga im westafrikanischen Burkina-Faso im Oktober 1999 und außerhalb des australischen Millbillillie im Oktober 1960.

Chris Russell, leitender Wissenschaftler der Dawn-Mission von der University of California Los Angeles (UCLA) glaubt, dass die Meteoriten von Vesta entstanden, als bei der Bildung eines riesigen Berges auf Vesta Material aus einem enormen Einschlagkrater herausgeschleudert wurde. Der Berg ist vermutlich Ergebnis von neu formiertem, aufgetürmten Material, das bewegt wurde als ein anderer, kleinerer Himmelskörper mit Vesta zusammenprallte. Die heftige Kollision könnte außerdem einen Teil des Materials in den Raum hinausgeschleudert haben, wo es letztlich auf Erdkurs geriet.

In Labors und Museen auf der Erde existieren Meteoriten, die möglicherweise aus dem gleichen Material bestehen wie der auffällige Berg auf Vesta. Untersuchungen von Alter und chemischer Zusammensetzung sollen jetzt beweisen, dass die Meteoriten von Vesta kamen.

Vesta entstand in der Frühzeit unseres Sonnensystems. Seine kraterübersäte Oberfläche ist Ergebnis eines Milliarden Jahre langen Bombardements.

Kameras an Bord von Dawn, die vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung Katlenburg-Lindau mit Unterstützung des Instituts für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und des Instituts für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig entwickelt und gebaut wurden, nahmen Bilder auf, die erkennen lassen, dass die Oberfläche in der Umgebung des Berges auf Vesta bezeichnenderweise vergleichsweise eben ist. Das spricht für eine bezogen auf Vestas Geschichte recht späte Oberflächenmodellierung durch einen großen Einschlag, bei dem ältere, narbigere Oberflächenstrukturen verschwanden.

Anhand der Zahl von Kratern auf einer bestimmten Fläche können Forscher das Alter der Oberflächenstruktur in einer konkreten Region bestimmen. So will man auch auf das Alter der Oberfläche des Berges auf Vesta schließen. Ein Verfahren, das die radioaktive Strahlung im untersuchten Meteoritenmaterial verwendet, soll Aufschluss darüber geben, wann das Material Vesta verließ.

Weitere Bestätigung könnte ein Vergleich der chemischen Zusammensetzung von Material im Berg und in den auf der Erde gut analysierbaren Meteoriten bringen. Die Sensoren an Bord von Dawn sind in der Lage, feinste Farbvariationen in den Mineralien auf der Oberfläche von Vesta zu erfassen. Aus den gewonnenen Daten können Karten erstellt werden, aus denen hervorgeht, welche Mineralien und welchen chemischen Elemente wo auf Vestas Oberfläche vorkommen.

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