Информация от:: Университет Пердью.
С тех пор, как в 1801 году Джузеппе Пиацци впервые обнаружил первый открытый и самый большой астероид в нашей солнечной системе, астрономы и ученые-планетологи размышляли о составе этого астероида/карликовой планеты. Его сильно потрепанная и ямчатая поверхность покрыта ударными кратерами. Ученые уже давно утверждают, что видимые кратеры на поверхности означают, что Церера не может быть очень ледяной.
Исследователи из Университета Пердью и Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) теперь полагают, что Церера — это очень ледяной объект, который, возможно, когда-то был мутным океанским миром. Открытие того, что Церера имеет грязную ледяную корку, было сделано Яном Памерло, доктором философии. студент и Майк Сори, доцент кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Пердью, опубликовавшие свои выводы в журнале Nature Astronomy. Дуэт вместе с Дженнифер Скалли, научным сотрудником Лаборатории реактивного движения, использовал компьютерное моделирование того, как кратеры на Церере деформируются на протяжении миллиардов лет.
«Мы думаем, что у поверхности Цереры много водяного льда, и что по мере продвижения глубже и глубже он постепенно становится менее ледяным», — сказал Сори. «Раньше люди думали, что если бы Церера была очень ледяной, кратеры со временем быстро деформировались бы, как ледники, текущие по Земле, или как липкий мед, текущий. Однако с помощью наших симуляций мы показали, что лед может быть намного прочнее в условиях Церера превысит предсказания ранее, если добавить немного твёрдой породы».
Открытие команды противоречит предыдущему мнению, что Церера была относительно сухой. Распространенным предположением было то, что Церера состояла из льда менее чем на 30%, но теперь команда Сори считает, что поверхность Цереры состоит скорее из льда на 90%.
«Наша интерпретация всего этого состоит в том, что Церера когда-то была «океаническим миром», как Европа (одна из лун Юпитера), но с грязным, мутным океаном», — сказал Сори. «Поскольку этот мутный океан со временем замерз, он создал ледяную корку с небольшим количеством каменистого материала, попавшего в нее».
Памерло объяснил, как они использовали компьютерное моделирование для моделирования того, как происходит релаксация кратеров на Церере на протяжении миллиардов лет.
«Даже твердые тела будут течь в течение длительного времени, а лед течет быстрее, чем камни. Кратеры имеют глубокие чаши, которые создают высокие напряжения, которые затем релаксируют до состояния более низкого напряжения, что приводит к образованию более мелкой чаши из-за твердого потока», — сказал он. «Итак, после миссии НАСА «Рассвет» вывод заключался в том, что из-за отсутствия расслабленных неглубоких кратеров кора не могла быть такой ледяной. Наше компьютерное моделирование объясняет новый способ, которым лед может течь с небольшим количеством неледяных примесей. Таким образом, мы могли бы получить богатую льдом Цереру, которая все еще соответствует наблюдаемому отсутствию релаксации кратера. В этих симуляциях мы протестировали различные структуры коры. и обнаружили, что градиентная кора с высоким содержанием льда у поверхности, которая с глубиной переходит в более низкий лед, была лучшим способом ограничить релаксацию кратеров Цереаны».
Сори — планетолог, специализирующийся на планетарной геофизике. Его команда рассматривает вопросы о недрах планет, связях между недрами и поверхностями планет, и эти вопросы могут быть решены с помощью миссий космических кораблей. Его работа охватывает множество твердых тел Солнечной системы, от Луны и Марса до ледяных объектов во внешней Солнечной системе.
«Церера — самый крупный объект в поясе астероидов и карликовая планета. Я думаю, что иногда люди думают о маленьких, комковатых объектах как об астероидах (и большинство из них так и есть!), но Церера действительно больше похожа на планету», — сказал Сори. «Это большая сфера диаметром около 950 километров, на поверхности которой есть кратеры, вулканы и оползни».
27 сентября 2007 года НАСА запустило миссию Dawn. Эта миссия стала первым и единственным космическим кораблем, вышедшим на орбиту двух внеземных объектов — протопланеты Весты и Цереры. Хотя он был запущен в 2007 году, Dawn достиг Цереры только в 2015 году. Он вращался вокруг карликовой планеты до 2018 года.
«Мы использовали многочисленные наблюдения, сделанные с использованием данных Dawn, в качестве мотивации для обнаружения богатой льдом коры, которая сопротивлялась релаксации кратера на Церере. Различные особенности поверхности (например, ямы, купола, оползни и т. д.) позволяют предположить, что в недрах Цереры содержится много лед», — сказал Памерло. «Спектрографические данные также показывают, что под реголитом на карликовой планете должен быть лед, а гравитационные данные дают значение плотности, очень близкое к значению плотности льда, особенно нечистого льда. Мы также взяли топографический профиль настоящего сложного кратера на Церере и использовали его. построить геометрию для некоторых наших симуляций».
Сори говорит, что, поскольку Церера является крупнейшим астероидом, возникло подозрение, что это мог быть любой ледяной объект, основываясь на некоторых оценках его массы, полученных с Земли. эти факторы сделали его отличным выбором для посещения космического корабля.
«Для меня самое интересное во всем этом, если мы правы, то, что у нас есть замороженный океанский мир, довольно близкий к Земле. Церера может быть ценной точкой сравнения для ледяных лун внешней солнечной системы, находящихся в океане. как спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад», — сказал Сори. «Поэтому мы считаем, что Церера — самый доступный ледяной мир во Вселенной. Это делает ее отличной целью для будущих миссий космических кораблей. Некоторые из ярких особенностей, которые мы видим на поверхности Цереры, — это остатки мутного океана Цереры, в настоящее время в основном или полностью замороженный, вырвавшийся на поверхность, так что у нас есть место для сбора образцов из океана древнего океанского мира, куда не так уж сложно отправить космический корабль».
Информация от: Университетом Пердью
