De waterreservoirs zijn de drijvende kracht achter het ontstaan van de tot voor kort vrij mysterieuze heldere vlekken op het oppervlak van de dwergplaneet.

Lang dacht men dat dwergplaneet Ceres – die zich in de planetoïdengordel bevindt – een kale ruimterots was. Totdat er enkele jaren geleden organisch materiaal werd ontdekt (zie kader). De interesse in Ceres was opnieuw aangewakkerd. En daar borduurt een nieuw onderzoeksteam nu op voort. In een nieuwe studie hebben onderzoekers namelijk heuse ondergrondse waterreservoirs op de dwergplaneet aan het licht gebracht. Daarmee lijkt Ceres een beetje op sommige manen van Jupiter en Saturnus, die ook waterrijke werelden zijn.

Meer over Ceres
Ceres is de enige dwergplaneet in ons zonnestelsel die zich in de planetoïdengordel – ruwweg tussen de planeten Mars en Jupiter – bevindt. Een halve eeuw lang werd Ceres geclassificeerd als de achtste planeet, maar degradeerde toen naar dwergplaneet. Maar wel een hele interessante. Eerder onderzoek had namelijk met behulp van ruimtevaartuig Dawn ontdekt dat Ceres organisch materiaal bevat. Dit materiaal bestaat uit alifatische verbindingen, oftewel bouwstenen van koolstof die belangrijk zijn voor het leven zoals wij dat kennen. De aanwezigheid van die bouwstenen van leven wijst er niet direct op dat Ceres aliens herbergt; de verbindingen kunnen ook in de afwezigheid van biologische activiteit ontstaan. Maar het leven zoals wij dat kennen, kan zonder organische materialen niet ontstaan. En daarom zijn onderzoekers ook heel benieuwd hoe organische materialen zich door het zonnestelsel hebben verspreid.

Met behulp van telescopen hadden wetenschappers lang geleden mysterieuze heldere gebieden op Ceres opgemerkt. Een opvallende ontdekking. Ceres wordt namelijk vaak geraakt door micrometeorieten die puin achterlaten. Na verloop van tijd zouden de heldere plekken dus donkerder moeten worden. Dat deze gebieden echter zo helder zijn, wijst erop dat ze kort geleden zijn ontstaan. Maar… hoe precies?


Dawn
Aan ruimtevaartuig Dawn de taak om dat uit te zoeken. Deze sonde werd in 2007 gelanceerd en arriveerde in 2015 bij dwergplaneet Ceres, waarna het buitengewone close-ups van de dwergplaneet afleverde. In 2018 daalde Dawn bovendien neer tot 35 kilometer boven het oppervlak van Ceres en onthulde haarscherpe details van de mysterieuze heldere gebieden waar de dwergplaneet onderhand bekend om was geworden.

Zout
De onderzoekers komen tot een interessante ontdekking. De nieuwe studie bevestigt namelijk niet alleen dat de heldere plekken heel jong zijn – sommige zelfs minder dan twee miljoen jaar oud – het team heeft ook ontdekt hoe de gebieden ontstaan. Grondige analyses onthullen dat de heldere gebieden afzettingen zijn, bestaande uit natriumcarbonaat – een verbinding van natrium, koolstof en zuurstof. En dat is eigenlijk best merkwaardig. Op het oppervlak van Ceres drogen waterhoudende zoutverbindingen namelijk binnen enkele honderden jaren op. Maar de metingen van Dawn laten zien dat deze verbindingen nog steeds water bevatten. Het betekent dat de vloeistoffen nog zeer recent over het oppervlak van Ceres moeten hebben gestroomd.

Waterreservoirs
Deze ontdekking kan eigenlijk maar één ding betekenen. En dat is dat er zich onder het oppervlak van Ceres heuse ondergrondse waterreservoirs schuilhouden. De vloeistoffen zijn dus afkomstig uit een diep, met zout verrijkt ‘meer’. Naar schatting kunnen deze ondergrondse waterreservoirs plaatselijk wel veertig kilometer diep reiken. De wetenschappers ontdekten ook hoe de vloeistoffen naar het oppervlak van Ceres worden getransporteerd. “Rond het heldere gebied Cerealia Facula werd het grootste deel van de zouten aangevoerd vanuit een modderig gebied net onder het oppervlak,” vertelt onderzoeker Carol Raymond. “Door een inslag werd hier 20 miljoen jaar geleden een krater gevormd. Tegelijkertijd veroorzaakte de inslag grote breuken, die verbonden zijn met de diepe reservoirs. Dit betekent dat pekel naar het oppervlak kan blijven sijpelen.”


De rode gebieden markeren de pekel of zoute vloeistoffen die uit een diep reservoir onder de korst van Ceres omhoog zijn geduwd. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Waterrijke werelden
Het onderzoek bevestigt dat Ceres een waterrijke wereld is, net als sommige andere ijzige hemellichamen in ons zonnestelsel. Al werkt de geologie op Ceres wel net een beetje anders. Het water op sommige ijzige manen van Jupiter en Saturnus ontstaat namelijk door een gravitationele wisselwerking met de planeten. Maar zoals het huidige onderzoek laat zien is dit niet de enige manier waarop water op andere hemellichamen kan ontstaan. Het lijkt er namelijk op dat dwergplaneten en planetoïden ook over vloeibare waterreservoirs kunnen beschikken, ondanks dat hier geen sprake is van dezelfde gravitationele wisselwerking die voor de nodige opwarming zorgen.

De bevindingen uit de studie benadrukken hoe belangrijk de missie van het Dawn-ruimtevaartuig naar dwergplaneet Ceres is geweest. Tijdens zijn werkzame leven bezocht Dawn de twee grootste objecten in de planetoïdengordel: de planetoïde Vesta en de dwergplaneet Ceres en verzamelde belangrijke gegevens die van cruciaal belang waren voor het begrijpen van de geschiedenis en evolutie van ons zonnestelsel. In 2018 eindigde de missie, toen NASA geen contact meer met het vaartuig kon leggen. “Dawn heeft veel meer bereikt dan we hadden gehoopt toen het aan zijn buitengewone buitenaardse expeditie begon,” zegt onderzoeker Marc Rayman. “Deze opwindende nieuwe ontdekkingen aan het einde van zijn lange en productieve missie, zijn een prachtig eerbetoon aan deze opmerkelijke interplanetaire ontdekkingsreiziger.”