Maar hoe zijn die daar dan beland?

Iets meer dan een jaar geleden maakte NASA bekend dat er organisch materiaal te vinden is op dwergplaneet Ceres. Dat bleek toen uit onderzoek van ruimtesonde Dawn, die momenteel rond Ceres cirkelt. Amerikaanse onderzoekers hebben zich nu nog eens over de door Dawn verzamelde data gebogen en concluderen dat NASA de hoeveelheid organisch materiaal op de dwergplaneet waarschijnlijk onderschat heeft. De concentratie organisch materiaal zou véél hoger liggen. En dat roept een interessante vraag op. Want hoe is dat organische materiaal – een bouwsteen van leven zoals wij dat kennen – hier terecht gekomen? Die vraag kunnen onderzoekers op dit moment niet beantwoorden.

De waarde van organisch materiaal
Het organisch materiaal op Ceres 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. Dat onderzoekers zo opgewonden zijn over de ontdekking van organische moleculen op Ceres is verder toe te schrijven aan het feit dat de dwergplaneet ook veel water herbergt: een ander cruciaal ingrediënt voor leven zoals wij dat kennen.

Het eerdere onderzoek
Om te achterhalen welke materialen er op Ceres te vinden zijn, kijkt ruimtesonde Dawn naar de manier waarop de dwergplaneet de interactie aangaat met zonlicht: de sonde gaat na op welke golflengten het zonlicht geabsorbeerd wordt en op welke golflengten het zonlicht juist gereflecteerd wordt. En daaruit kunnen onderzoekers dan afleiden welke elementen er op het oppervlak te vinden zijn. En vorig jaar werd dus een signaal opgepikt dat erop wees dat op het noordelijk halfrond van Ceres organisch materiaal te vinden zou zijn. Dat organisch materiaal werd aangetroffen nabij de Ernutet-krater. Maar om hoeveel organisch materiaal ging het nu precies? Om dat helder te krijgen, keken de onderzoekers hoe verschillende concentraties organische materialen op aarde de interactie aangingen met zonlicht. En dat vergeleken ze met wat Dawn op Ceres had gezien. Het onderzoek wees erop dat tussen de 6 en 10 procent van het spectrale signaal dat op Ceres gedetecteerd was, verklaard kon worden door organisch materiaal.

Grotere concentratie
Maar dat klopt niet, zo stellen Amerikaanse onderzoekers nu. Ze baseren zich op een iets andere aanpak. Ze vergeleken de waarnemingen op Ceres niet met waarnemingen van aards organisch materiaal, maar keken hoe zonlicht de interactie aangaat met buitenaards organisch materiaal, dat zich in meteorieten bevindt. En dat leidt tot heel andere resultaten. “Wat dit paper laat zien, is dat je – afhankelijk van het type organisch materiaal dat je gebruikt om de Ceres-data met te vergelijken en te interpreteren – heel verschillende resultaten kunt krijgen,” vertelt onderzoeker Hannah Kaplan. Zo blijkt het op Ceres waargenomen signaal – afgaand op het signaal dat organisch materiaal in meteorieten afgeeft – veel meer organisch materiaal te vereisen dan gedacht. “Wij schatten dat wel 40 tot 50 procent van het spectrale signaal dat we op Ceres zien verklaard wordt door organisch materiaal.”

Het organische materiaal is aangetroffen rond de Ernetut-krater. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / UCLA / ASI / INAF / MPS / DLR / IDA.

Hoe dan?
Als de concentratie organisch materiaal werkelijk zo hoog ligt, roept dat natuurlijk de vraag op hoe dat organische materiaal daar terecht is gekomen. Daar zijn twee theorieën over: of het organische materiaal is op Ceres ontstaan óf kometen en planetoïden hebben het daar gebracht. De hoge concentratie organische materialen op Ceres lijkt voorzichtig te wijzen op een komeetinslag. Van kometen is namelijk bekend dat ze veel meer organisch materiaal herbergen dan primitieve planetoïden. Maar er is één probleem: een groot deel van het organische materiaal in een komeet zou door de warmte van de inslag vernietigd worden. Dus die theorie lijkt de hoge concentratie organisch materiaal op Ceres niet echt te kunnen verklaren. En ook de andere theorie heeft nogal wat haken en ogen. Want als het organisch materiaal op Ceres zelf is ontstaan, hoe verklaar je dan dat er op slechts een paar plekjes op het noordelijk halfrond zeer hoge concentraties te vinden zijn? “Als het organische materiaal op Ceres ontstaat, heb je waarschijnlijk nog steeds een mechanisme nodig dat het op deze specifieke plekken samenbrengt of in er in ieder geval voor zorgt dat het op deze plekken bewaard blijft,” vertelt onderzoeker Ralph Milliken. “Het is niet duidelijk wat dat voor mechanisme zou zijn.”

En dus blijft het organische materiaal op Ceres in nevelen gehuld. “Ceres is duidelijk een fascinerend object en als we het verhaal en de oorsprong van organisch materiaal op deze plekken en elders op Ceres willen begrijpen, hebben we ruimtemissies nodig die monsters kunnen analyseren of terugbrengen naar de aarde.” Nog even geduld dus…