Поверхность карликовой планеты Ceres. Сайты органического материала показаны как или в красных ящиках. Подавляющее большинство участков встречаются рядом с кратером Эрнутета в северном полушарии. Кредит: Депутаты
Органический материал, обнаруженный в нескольких областях на поверхности карликовой планеты Цереры, вероятно, имеет экзогенное происхождение. Влияние астероидов из внешнего пояса астероида могло принести его с собой.
В журнале Agu Advances группа исследователей во главе с Институтом исследований солнечной системы Макса Планка (MPS) в Германии представляет наиболее полный анализ на сегодняшний день этого загадочного материала и его геологического контекста. С этой целью команда впервые использовала искусственный интеллект для анализа наблюдений с космического корабля НАСА на рассвете.
Согласно исследованию, уникальный криоволканизм карликовой планеты, в котором соленый рассол поднимается от внутренней части тела на поверхность, не несет ответственности за обнаруженные до сих пор органические отложения. Эти новые выводы помогают понять, где и как пригодные для жилья в солнечной системе могли возникнуть условия.
Органические молекулы являются одними из необходимых запасов миров, благоприятных для жизни. На Земле соединения углерода, водорода и — в меньших количествах — другие элементы образуют основные строительные блоки всей жизни. В последние годы исследователи обнаружили такие молекулы на больших расстояниях от солнца: на транс-нептунских объектах, кометах и далеких астероидах.
Считается, что эти тела в значительной степени неизменны остатки с первых дней солнечной системы. Поэтому строительные блоки жизни могли быть частью их «базовой конфигурации» с самого начала и, возможно, достигли внутренней солнечной системы только позже.
Для текущего исследования исследователи искали ранее неизвестные отложения органического материала на карликовой планете Церере. Благодаря его расположению в середине пояса астероида между орбитами Марса и Юпитера, тело явно не является ни нативным для внутренней, ни внешней солнечной системы. Согласно предыдущим исследованиям, это место может быть даже его местом рождения. Поэтому ученые заинтересованы в происхождении органических компонентов Церера. Они происходили локально в поясе астероида? Или они прибыли позже?
Поиск органики издалека
Доказательства месторождений органического материала уже были обнаружены на ранних стадиях миссии рассвета. Космический корабль рассвета достиг Церера в марте 2015 года и сопровождал его около трех с половиной лет. В течение этого времени система научных камер и спектрометр на борту отсканировали всю поверхность карликовой планеты.
Потенциальные пятна органического материала могут быть обнаружены из данных камеры: яркость света, отраженная от этих областей, заметно увеличивается с увеличением длины волны. Спектрометр расщепляет свет на гораздо больше длин волн, чем камера, и поэтому может доказать или опровергнуть присутствие органики.
К сожалению, удаленных данных недостаточно для выявления отдельных типов молекул вне сомнения. Тем не менее, несомненно, что обнаруженные отложения состоят из органических соединений, которые имеют цепную структуру. Исследователи называют такие молекулы, как алифатические углеводороды.
Авторы настоящего исследования в настоящее время использовали искусственный интеллект для расчесывания всей поверхности карликовой планеты для следов алифатических органических молекул.
«Сайты таких органических молекул на самом деле редки на Церере и лишены каких -либо криоволканических подписей», — говорит первый автор Ранджан Саркар из MPS, суммируя результаты.
Подавляющее большинство отложений можно найти вдоль края или вблизи большого кратера Эрнутет в северном полушарии карликовой планеты. Только три расположены на большем расстоянии от него. Два пятна не были известны. Более внимательный взгляд на геологические структуры в местах органического материала позволяет дальнейшие выводы.
«Ни в одном из месторождений мы не находим доказательства тока или прошлой вулканической или тектонической деятельности: нет траншей, каньонов, вулканических куполов или вентиляционных отверстий. Кроме того, поблизости нет кратеров глубокого воздействия», — говорит Мартин Хоффманн из MPS.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Воздействия от далеких соседей
Во время миссии на рассвете Цереры оказались необычайным, криоволканическим миром. Под его поверхностью скрывается водянистый совет, который до недавнего времени просачивался на поверхности.
«Конечно, первое предположение состоит в том, что уникальный криоволканизм CERES перенес органический материал из внутренней части тела на поверхность», — говорит Андреас Nathues из MPS, руководителя команды камеры. «Но наши результаты показывают иначе».
На участках криоволканической деятельности нет никаких доказательств органического вещества. И где органические соединения были надежно обнаружены, нет никаких доказательств глубокой или поверхностной активности.
Поэтому исследователи утверждают, что влияние одного или нескольких астероидов от внешнего пояса астероидов вводили органический материал. Компьютерное симуляции показывают, что эти тела являются одними из тех, которые чаще всего столкнулись с CERES. Поскольку не слишком устойчивые соседи не набирают много скорости, при ударе лишь небольшое тепло генерируется. Органические соединения могут пережить эти температуры.
«К сожалению, Dawn не может обнаружить все типы органических соединений», — отмечает Nathues. Вполне вероятно, что строительные блоки жизни были также сформированы в подземном океане Церера и, возможно, даже достигли поверхности — или все еще делают это.
«Однако органические отложения, которые были надежно обнаружены Dawn, вероятно, не происходят из самого Церера», — объясняет он. Nathues продолжается, заявляя, что для обнаружения органического материала будет необходима будущая миссия Lander.
Миссия на рассвете НАСА изучила два тела в поясе астероидного пояса: протопланета Vesta с 2011 по 2012 год и карликовая планета Ceres с 2015 по 2018 год. Научная система миссии, камеры расчивания рассвета, была разработана, построена и управлялась во время Миссия под руководством депутатов. Спектрометр VIR был предоставлен итальянским космическим агентством ASI.
Информация от: обществом Макса Планка
