Asteroid Vesta: Krater ohne Ende

Offiziell wird der 530 Kilometer große Himmelskörper „Vesta“ zwar als Asteroid geführt. Man kann ihn aber auch als einen fliegenden Kraterrand bezeichnen. Denn ein gewaltiger Einschlagtrichter an seinem Südpol erstreckt sich nahezu über den gesamten Durchmesser des Himmelskörpers. Auch die angrenzenden Gebiete sind regelrecht durchlöchert von zahlreichen Treffern aus dem All. Wie die zernarbte Oberfläche der Vesta im Detail entstanden ist, davon berichten internationale Planetenforscher im Fachblatt „Science“. Sie stützen sich auf Daten der Nasa-Sonde „Dawn“ (auf Deutsch: Morgendämmerung), die als eine der wichtigsten Asteroidenmissionen der vergangenen Jahre gilt. Vom Sommer 2011 bis zum Sommer 2012 hat Dawn die Vesta umkreist und dabei genau erforscht, bevor sie sich Anfang September auf den Weg zum Asteroiden „Ceres“ gemacht hat.

Um die Geschichte von Vesta, die zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter die Sonne umkreist, zu rekonstruieren, erstellten die Wissenschaftler zunächst ein dreidimensionales Bild von dem Asteroiden. Sie nutzten dafür ein Kamerasystem, das am Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin sowie dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau entwickelt wurde. Die 3-D-Analyse des Trümmerbrockens offenbarte unter anderem eine Menge kleiner Krater, die sich innerhalb eines großen Kraters aneinanderzudrängen scheinen. „Vergleichbare Strukturen gibt es auch auf dem Mars und sogar auf der Erde, zum Beispiel in Island“, sagt der DLR-Forscher Ralf Jaumann. Sie entstehen wenn glühend heiße Lava über einen Eisbrocken im Boden fließt. Das Eis verdampft schlagartig und der entweichende Wasserdampf reißt ein gewaltiges Loch in den Boden, das einem Vulkankrater ähnelt.

© NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA

Das Kratermosaik auf Vesta entstand nach Ansicht der Forscher folgendermaßen: Als ein Meteorit auf den Himmelskörper prallte, schlug er in den großen Krater und schmolz einen Teil der Oberfläche von Vesta. Die dabei entstandene Lava hüllte Eisbrocken aus dem Meteoriten ein, die darauf folgenden Wasserdampfexplosionen rissen die nebeneinander liegenden Krater in den Boden von Vesta.

Weitaus dramatischer ist die Geschichte des Riesenkraters „Rheasilvia“ am Südpol, der mit einem Durchmesser von 500 Kilometern fast so groß ist wie der Durchmesser des gesamten Asteroiden. Ein zweiter Monsterkrater „Veneneia“ mit 400 Kilometern Durchmesser liegt zum Teil unter Rheasilvia. Wie diese riesigen Gebilde entstanden, haben Planetenforscher wie Ralf Jaumann und Frank Preusker anhand der „Dawn“-Daten rekonstruiert. „Zunächst kollidierte ein Riesenbrocken mit Vesta, der nicht nur Veneneia aushob, sondern wahrscheinlich auch die Achse verschoben hat, um die Vesta sich dreht“, beschreibt er. Erst dieses Kippen der Rotationsachse hätte dann den Südpol des Asteroiden in Richtung Veneneia verschoben. Danach kam es dann zu einem zweiten Treffer. „Vor vielleicht einer Milliarde Jahren ist ein Asteroid mit einem Durchmesser von 25 bis 75 Kilometern relativ langsam am Südpol eingeschlagen“, schätzt Jaumann.

Dabei entstand eine Senke mit 500 Kilometern Durchmesser, deren Rand sich heute von der tiefsten Stelle aus mehr als 22 Kilometer nach oben wölbt. Ein Berg mitten in einem Krater mag auf den ersten Blick widersprüchlich erscheinen. Dahinter steckt ein Vorgang, den man beobachten kann, wenn man einen Stein in einen See wirft: Dieser drückt das Wasser zunächst zur Seite, das danach wieder zurückschwappt, in der Mitte zusammenprallt und dabei einen Wassertropfen in die Höhe schleudert. Auf ähnliche Weise wurde in der Mitte des gerade entstehenden Rheasilvia-Kraters das zurückflutende Gestein in die Höhe geschleudert. Dabei entstand das seltsame Gebirge in der Mitte des Riesenkraters.

Zudem wurden etliche Brocken bis in den Weltraum geschleudert. Einige von ihnen landeten später als Meteorite sogar auf der Erde und hinterließen hier ihre Spuren.