Ceres – największy obiekt z pasa planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Jak tam jest? Najnowsze badania wskazują na to, że występowanie wody na powierzchni tego obiektu oraz tuż pod nią jest powszechnym zjawiskiem.

Już od dłuższego czasu zakładano, że na tej planecie karłowatej występują znaczne ilości wody – przewidywania sięgały nawet do 30% całkowitej masy obiektu. Obserwacje prowadziły do wniosków, że woda w stanie stałym jest zmieszana ze skałami pokrywającymi powierzchnię Ceres; nieco rzadziej można ją znaleźć w większych lodowych płatach, a czasem jest nawet wyrzucana w górę w postaci pary wodnej.

Nowe badania są oparte na mapie obrazującej rozmieszczenie wodoru na powierzchni Ceres, na podstawie której można wnioskować o obecności wody. Wyniki potwierdzają hipotezę, że woda oddzieliła się od materiału skalnego i stworzyła swego rodzaju skorupę. Ten fakt z kolei potwierdza przypuszczenia, że lód może zalegać przy powierzchni obiektu przez miliardy lat.

Wspomnianą mapę Ceres wykonała sonda Dawn poprzez detekcję promieniowania gamma i neutronów. Metoda ta polega na wykrywaniu cząsteczek powstałych w wyniku uderzeń promieniowania kosmicznego w powierzchnię planety. Badane cząsteczki nie są przypadkowe – analiza ich właściwości dostarcza cennych informacji o składzie chemicznym powierzchni Ceres do pewnej głębokości. Instrumenty naukowe, w które wyposażona jest sonda, nie wykrywają więc wody bezpośrednio. Dane zebrane przez sondę są analizowane przy pomocy symulacji komputerowych, dzięki którym można odtworzyć różne warianty przebiegu ewolucji Ceres. Rezultaty takich symulacji pokazują, jak poszczególne pierwiastki byłyby obecnie rozmieszczone na Ceres.

Porównując nową mapę z modelami komputerowymi można stwierdzić, że lód na Ceres jest skupiony głównie w pobliżu biegunów – na wysokich szerokościach zawartość lodu w zewnętrznych warstwach planety dochodzi do 27% masy. W okolicy równika ta zawartość jest już znacznie mniejsza.

Rozmieszczenie wody na powierzchni Ceres. Największe skupiska lodu znajdują się w okolicach biegunów.

Jak wypada Ceres w porównaniu z innymi obiektami swojego pasa planetoid? Na zbadanej we wcześniejszych etapach misji Dawn Weście znajduje się znacznie mniej wodoru – różnica jest ponad stukrotna. Na powierzchni Ceres ten pierwiastek jest rozmieszczony bardziej równomiernie, co może być skutkiem globalnego procesu związanego z występowaniem dużej ilości wody. Zestawienie Ceres z grupą meteorytów, których skład chemiczny ma wiele wspólnego ze składem badanej planety karłowatej, ukazuje również znaczące różnice pomiędzy tymi obiektami. Pomaga to potwierdzić tezę, że lód, który w początkowych etapach formowania Ceres był zmieszany ze skałami, oddzielił się od materiału skalnego wewnątrz planety, po czym ulegał przemieszczeniu za sprawą procesu takiego, jak na przykład konwekcja.

Nie jest wykluczone, że głęboko pod powierzchnią Ceres znajduje się „ocean”, który tworzyłaby bardzo słona mieszanina zawierająca tak naprawdę niewielką ilość samego H2O. Nowe badania skłaniają raczej ku temu, że woda znajduje się głównie tuż przy powierzchni planety. Inne, niezależne badania potwierdzają obecność płatów lodu w regionach, do których nie dociera Słońce, występują one jednak rzadko i stanowią znikomy odsetek całkowitej ilości wody, która zalega tuż pod powierzchnią Ceres.

Source :

Space, JPL NASA

Autor

Katarzyna Mikulska
Katarzyna Mikulska

Zastępca redaktor naczelnej portalu AstroNET. Związana z Klubem Astronomicznym "Almukantarat", prowadząca nową serię "W kosmicznym obiektywie"