Някога Церера имаше ли океан?

Вляво, Церера, каквато се вижда от космическия кораб на НАСА „Зората“ от неговата надморска орбита на надморска височина на 913 мили (1470 км) над повърхността. Вдясно, карта, показваща вариации в гравитационното поле на Церес, измерено от космическия кораб „Зора“. Тази гравитационна карта подкрепя идеята за древен океан на Церера. Изображение чрез NASA JPL.

Церера - в орбита между Марс и Юпитер - е класифицирана като планета, когато е открита за първи път през 1801 г., до 1850-те години, когато е станала известна като най-големия от малките светове в астероидния пояс. През 2006 г. астрономите го класифицират като планета джудже. И все пак може да ви се стори странно да си представите малка Церера, която е само на 590 мили (950 км) и има океан. И все пак се знае, че Церера има водни минерали на повърхността си. Две скорошни проучвания изследват възможността за океан на Церера в далечното минало и те хвърлят светлина върху въпроса какво се е случило с този океан, ако той съществува, и за това дали Церера все още може да има течна вода днес.

Нашите познания за Церера значително се увеличиха през последните няколко години, откакто космическият апарат „Зората“ започна да го обикаля в орбита в началото на 2015 г. Мисията на „Зората“ беше наскоро разширена. НАСА каза:

Екипът на Зората откри, че кора на Церера е смес от лед, соли и хидратирани материали, които са били подложени на минала и вероятно скорошна геоложка дейност и че тази кора представлява по-голямата част от [древния океан]. Второто проучване изгражда първото и предполага, че под твърдата повърхностна кора на Церес има по-мек, лесно деформируем слой, който също може да бъде подпис на остатъчна течност, останала от океана.

Джули Кастило-Рожес, учен по проекта „Даун“ и съавтор на проучванията, базирани в Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, Пасадена, Калифорния, заяви:

Все повече и повече научаваме, че Церера е сложен, динамичен свят, който може би е бил домакин на много течна вода в миналото и все още може да има някаква подземна.

Сравнение на размера на Земята-Церера Церера е малко, но тя представлява приблизително 1/3 от масата на астероидния пояс. През 2006 г. астрономите на IAU накратко обмислят промяна на статуса на Церера обратно на тази на главна планета, но след това решават да направят както планетите Церера, така и Плутон джуджета. Причината не е нито Церера, нито Плутон да „доминира над орбитата си.“ И двамата споделят орбитите си с много други по-малки тела, в случая на Церера, астероиди в това, което наричаме астероиден пояс. Изображение чрез ThePlanets.org.

Антон Ермаков, докторантичен изследовател в JPL, ръководи първото проучване, което е анализ на измервания, направени чрез космическия кораб „Зората“ на гравитацията на Церес. Подобни измервания позволяват на учените да оценят състава и вътрешната структура на свят като Церера. Това проучване е публикувано в рецензираното списание Journal of Geophysical Research . Измерванията идват от наблюдението на движенията на космическия кораб с дълбоката космическа мрежа на НАСА. Учените търсеха малки промени в орбитата на космическия кораб, които показват гравитационни аномалии. НАСА каза:

Три кратера - Occator, Kerwan и Yalode - и самотната висока планина на Ceres, Ahuna Mons, са свързани с „гравитационните аномалии“. Това означава, че несъответствията между моделите на учените за гравитацията на Церес и това, което Зората наблюдава в тези четири места, могат да бъдат свързани с подземни структури ...

[Изследването на Ермаков също установи] плътността на кора е сравнително ниска, по-близка до тази на леда, отколкото скалите. Въпреки това, проучване на гостуващия изследовател на зората Майкъл Бланд от Геологическата служба на САЩ показа, че ледът е твърде мек, за да бъде доминиращият компонент на силната кора на Церес. И така, как може кората на Церера да бъде толкова лека, колкото лед по отношение на плътността, но едновременно с това много по-силна? За да отговори на този въпрос, друг екип моделира как повърхността на Церера се развива с времето.

Ahuna Mons на Церера, планина с височина около 6 мили (6 км), в симулиран изглед, използвайки изображения на космически кораби на NASA s Dawn. Този регион на Церес е свързан с гравитационните аномалии, което помага на учените да изследват вътрешната структура на Церес. Изображение чрез NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

Роджър Фу от Харвардския университет в Кеймбридж, Масачузетс, ръководи това второ проучване, което е публикувано в рецензираното списание Earth and Planetary Science Letters . Той изследва силата и състава на кора и по-дълбока вътрешност на Церера, като изучава топографията на планетата джудже. НАСА обясни:

Изучавайки как топографията се развива върху планетарно тяло, учените могат да разберат състава на вътрешността му. Силната кора с преобладаваща скала може да остане непроменена през 4, 5-милиардната възраст на Слънчевата система, докато слабата кора, богата на ледове и соли, ще се деформира през това време.

Моделирайки как тече кора на Церера, Фу и колеги откриха, че вероятно е смес от лед, соли, скала и допълнителен компонент, за който се смята, че е клатрат хидрат. Клатрат хидратът е клетка от водни молекули, заобикаляща молекула газ. Тази структура е 100 до 1000 пъти по-силна от водния лед, въпреки че има почти същата плътност.

Изследователите смятат, че някога Церера е имала по-изразени повърхностни особености, но с времето са се изглаждали. Този тип изравняване на планини и долини изисква кора с висока якост, опираща се на по-деформируем слой, който Фу и колеги тълкуват, че съдържат малко течност.

Екипът смята, че по-голямата част от древния океан на Церера сега е замръзнала и свързана в земната кора, оставайки под формата на лед, клатрат хидрати и соли. Това е най-вече така повече от 4 милиарда години. Но ако има остатъчна течност отдолу, този океан все още не е напълно замръзнал.

Това е в съответствие с няколко модела на термична еволюция на Церера, публикувани преди пристигането на Зората там, подкрепяйки идеята, че по-дълбоката вътрешност на Церес съдържа течност, останала от древния й океан.

Концепцията на художника за космически кораб "Зората", който обикаля около Церера. Нашите знания за този малък свят значително се увеличиха, благодарение на Зората, чиято мисия беше наскоро разширена. И все пак загадките остават. Изображение чрез NASA / JPL-Caltech.

Долен ред: Две скорошни проучвания изследват възможността за океан на Церера в далечното минало и те хвърлят светлина върху въпроса какво се е случило с този океан, ако той съществува и за това дали Церера все още може да има течна вода днес.

Чрез НАСА JPL