Vad glimmar på Ceres? Rymdsonden Dawn undersöker

Vad är de vita fläckarna på Ceres yta för någonting? Sedan rymdsonden Dawn vid årsskiftet började närma sig dvärgplaneten Ceres har en himlakropp översållad av kratrar framträtt i bilderna och störst nyfikenhet har väckts av de vita fläckar som synts på ytan. Redan för tio år sedan visade bilder från Hubbleteleskopet ljusa fläckar på Ceres yta.  En central fråga för Dawn att undersöka är hur mycket vattenis det finns under ytan på Ceres. Tidigare observationer och modeller tyder på att dvärgplaneten har en stenkärna omgiven av en isrik mantel. Nu ska Dawn hjälpa oss att få klarhet i detta och dessutom se efter vad som glimmar på Ceres.

Denna bild, ur en sekvens tagen av Dawn 14-15 april 2015, visar norra halvklotet på Ceres från ca 22000 km avstånd. De ljusa fläckarna i region 5 syns i den runda kratern överst i bilden, och förutom stillbilden finns också en animation som visar dvärgplanetens rotation. Bilden ovan har roterats ett kvarts varv jämfört med ursprungsversionen. (Bild: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Under några veckor närmade Dawn sig Ceres från nattsidan och utan att kunna ta några bilder, men 10 april togs en sekvens av Ceres nordpol i navigationssyfte. De ljusaste fläckarna, som kommit att kallas ”region 5”, ligger på 20 graders nordlig latitud, alltså för långt söderut för att synas i dessa bilder.

Fläckarna i region 5 har uppskattats vara ca 4 km tvärs över och reflektera ca 40 % av det ljus som faller på dem. Ceres som helhet reflekterar ungefär 9 % av det infallande ljuset (vår egen måne reflekterar 12 %). Storleksuppskattningarna bygger dock på lågupplösta bilder, och om högupplösta bilder visar att fläckarna är ännu mindre innebär det att deras reflektivitet är högre. Dawn har tills nyligen kretsat i en cirkulär bana på höjden 13500 km och tagit 15 dygn på sig för ett varv runt Ceres. I denna bana svarade en pixel i bilderna från sonden mot 1,3 km på Ceres yta. Dawn-chefen Marc Rayman ger oss all detaljer i sina ett av sin matiga blogginlägg. Med början 9 maj har Dawn börjat sänka sin bana något och ännu högre bildupplösning blir nu möjlig. Under hösten och vintern kommer Dawn att gå ner i banor bara några hundra km ovanför Ceres yta och kunna avbilda detaljer så små som något hundratal meter i genomskärning.

Ceres snurrar och visar upp sina ljusa fläckar. Bild: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

I bilder tagna från mitten av april och framåt har region 5 åter synts. Fläckarna ligger på botten av en krater som är 80 km i diameter. Observationer av regionen i infrarött (värmestrålning) antyder att de har ungefär samma temperatur som omgivningen, vilket kan vara en ledtråd till deras natur. Tilmann Althaus hos tyska Sterne & Weltraum pekar på att rymdteleskopet Herschel genom infraröda observationer tidigare funnit att Ceres läcker ca 6 kg vatten ut i rymden varje sekund och att det verkar finnas en ungefärlig överensstämmelse mellan läckagetakten och när områdena med ljusa fläckar är solbelysta. Ceresytans temperatur har enligt tidigare mätningar från La Silla visat sig kunna gå upp mot ca 235 K, alltså kring -40 grader Celsius, medan en mer typisk temperatur är ca -100 grader Celsius.

Välunderrättade Emily Lakdawalla på Planetary Society rapporterar från den konferens i mitten av mars i Texas där många nya resultat från Dawn presenterades. Bland annat berättade där asteroidspecialisten Andreas Nathues att region 5 är synlig i bilder även då kraterkanten skymmer sikten (vilket antyder att fläckarna på något sätt höjer sig över ytan) och att deras utseende ändras under loppet av en Ceres-dag. Detta skulle kunna tyda på att något läcker ut från Ceres. Birgit Krummheuer på Max Planck-institutet för solsystemsforskning i Göttingen berättar om Ceres och intervjuar Andreas Nathues — som enligt Lakdawalla på konferensen i Texas bad närvarande bloggare att inte skriva om det han sade, vilket hon och många andra direkt bortsåg från.

Vad tror du själv att fläckarna är för något? Isfläckar, gejseraktivitet, saltlager eller något annat? Rösta hos Dawn! När detta skrivs är de ljusa fläckarnas natur ännu oklar, och Dawn-projektet är inte lika raskt som vissa andra sondprojekt när det gäller att förmedla nya bilder. Den intresserade kan dock leta efter nyheter på projektets egen bildsida för Ceres och i Photojournal hos NASA.

Var på himlen utspelar sig allt detta för en betraktare på jorden? Ceres rör sig nu genom stjärnbilden Stenbocken och liknar en nionde magnitudens stjärna. Ett sådant objekt går vanligen att få syn på i en större fältkikare eller litet teleskop, men sett från Sverige står Ceres för närvarande lågt på morgonhimlen i sydöst och dränks i gryningsljuset. Dvärgplaneten rör sig under 2015 långt ner på södra stjärnhimlen och inte förrän höstmörket återvänder 2016 står den bra till på himlen sett från Sverige.

Slutligen, vad händer i den jordbaserade Ceres-forskningen? I april publicerade en grupp under brasiliansk ledning resultaten från en kampanj då man observerat hur Ceres ockulterade (skymde) två olika stjärnor 2010 respektive 2013. Genom att mäta hur lång tid stjärnljuset släckts ut av Ceres (från något tiotal sekunder till någon minut) sett från olika platser på jorden kan man bestämma dvärgplanetens storlek och form. Mätningarna från Dawn kommer att visa oss hur god noggrannheten varit i detta och andra jordbaserade försök att ta mått på Ceres. En ekvatorsdiameter på ca 970 km verkar vara ett bra bud.