Dawn rumsonde opdager vandis i Ceres polarområde

Den amerikanske Dawn-rumsonde har kredset om asteroiden Ceres mellem Mars og Jupiter siden marts 2015. Takket være de to identiske kameraer ombord fra Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), indramningskameraerne, dværgplaneten er næsten fuldstændigt kortlagt. I en aktuel undersøgelse, et hold ledet af forskere fra MPS rapporterer om Ceres' nordligste regioner, hvor Göttingen-kameraerne har udført en helt særlig bedrift:det er lykkedes dem at tage billeder af vandisaflejringer på steder, der er styret af næsten evigt mørke.

Thomas Platz er hovedforfatter af undersøgelsen, der nu er offentliggjort i Natur astronomi , et nyt fagtidsskrift. "Ved at bruge vores kameraer, vi så på kraterne i regionen nær nordpolen mellem 65 og 90 grader nord. Nogle af disse kratere er i det mindste delvist i evigt mørke, hvilket betyder, at de aldrig nås af sollys. Grunden til dette er, at Ceres' rotationsakse kun har en hældningsvinkel på 4,028 grader, " forklarer medlemmet af Framing Camera-teamet ved MPS. Den lille aksiale hældning betyder, at Solen aldrig stiger langt over horisonten på himlen over Ceres' polarområder. Det betyder igen, at forhindringer som kratervægge kaster lange skygger; områder af polarområdet er endda indhyllet i evig nat. Selvom sollys aldrig falder direkte ind på disse steder, små mængder spredt lys når dem, reflekteres fra direkte oplyste kratervægge i nærheden, for eksempel. Kameraet kan bruge dette svage lys og udforske mørket. Sådan stødte den på flere lyse aflejringer - vandis.

Jagt på isaflejringer er hårdt arbejde:af de 634 identificerede kratere med permanente mørke områder, ti kratere med iøjnefaldende lyse pletter i deres indre blev fundet på billederne af Framing Cameras. Et forholdsvis ungt krater, stadig unavngivet, men foreløbigt kaldet nummer 2, spiller her en særlig rolle; den ligger 69,9 grader nord og har en diameter på 3,8 kilometer. De lyse aflejringer der strækker sig ud over det permanente mørke lige ind i området, som nogle gange er oplyst af direkte sollys. "Dette giver mulighed for at analysere lyset, der reflekteres derfra med Dawns VIR (Visible and IR Spectrometer) indbyggede instrument, som blev leveret af det italienske rumagentur, " forklarer Andreas Nathues, der leder Framing Camera-eksperimentet på MPS. "Vi kan tydeligt se den spektrale signatur af vandis, men var ikke i stand til at finde andre frosne gasser." Forskerne antager, at de andre lyse aflejringer også hovedsageligt er lavet af vandis.

Forskere har længe troet, at Ceres' indre indeholder store mængder is, fordi dens massefylde er så lav - 2,1621 gram per kubikcentimeter. Det er nu anden gang, at der er fundet vand direkte på overfladen. De aktuelle resultater slutter sig til målinger fra Herschel-teleskopet, der drives af den europæiske rumfartsorganisation ESA, som målte vanddamp tæt på Ceres i 2014. I december 2015 i øvrigt, Max Planck-forskere i Göttingen brugte Framing-kameraerne til at optage tågepletter over to kratere tæt på ækvator, ligeledes en indikation af vand i dampform.

Aflejringer af is på dele af Ceres' overflade, som oplever direkte sollys, viser sig at være ustabile over længere tid, geologiske tidsperioder. Dværgplanten har ingen atmosfære og dermed sublimerer isen på relativt kort tid, når den når overfladen. Det betyder, at det går direkte fra is til den gasformige tilstand. På steder, der er permanent i mørke, og dermed ekstremt koldt, hvor temperaturerne falder under minus 163 grader celsius, is kan overleve i meget lang tid.

"Vi ved, at der findes isaflejringer i de polare områder af vores måne og planeten Merkur, begge har heller ingen atmosfære. Disse isaflejringer kan forklares som et resultat af eksterne begivenheder såsom påvirkninger af kometer, " siger Nathues. "Kraterne nær Ceres' pæle, imidlertid, indeholde is, som sandsynligvis er hjemmehørende i Ceres, dvs. det stammer hovedsageligt fra Ceres selv, " forklarer Platz. Som medforfatterne til undersøgelsen af ​​det frie universitet i Berlin har været i stand til at vise i en simulering, nedslaget, der oprindeligt skabte Oxo-krateret, for eksempel, kunne have sprængt iskold sten, som findes under overfladen, væk og slynget den så langt som til polarområderne.