Dawn finder mulige gamle havrester ved Ceres

Mineraler indeholdende vand er udbredt på Ceres, tyder på, at dværgplaneten kan have haft et globalt hav i fortiden. Hvad blev der af det hav? Kunne Ceres stadig have væske i dag? To nye undersøgelser fra NASAs Dawn-mission kaster lys over disse spørgsmål.

Dawn-holdet fandt ud af, at Ceres' skorpe er en blanding af is, salte og hydratiserede materialer, der blev udsat for tidligere og muligvis nyere geologisk aktivitet, og at denne skorpe repræsenterer det meste af det gamle hav. Den anden undersøgelse bygger på den første og antyder, at der er en blødere, let deformerbart lag under Ceres' stive overfladeskorpe, som kunne være signaturen på resterende væske tilbage fra havet, også.

"Mere og mere, vi lærer, at Ceres er en kompleks, dynamisk verden, der måske tidligere har været vært for meget flydende vand, og kan stadig have noget under jorden, " sagde Julie Castillo-Rogez, Dawn-projektets videnskabsmand og medforfatter til undersøgelserne, baseret på NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien.

Hvad er der inde i Ceres? Tyngdekraften vil fortælle.

At lande på Ceres for at undersøge dets indre ville være teknisk udfordrende og ville risikere at forurene dværgplaneten. I stedet, videnskabsmænd bruger Dawns observationer i kredsløb til at måle Ceres' tyngdekraft, for at vurdere dens sammensætning og indre struktur.

Den første af de to undersøgelser, ledet af Anton Ermakov, en postdoc forsker ved JPL, brugte form- og gravitationsdatamålinger fra Dawn-missionen til at bestemme den indre struktur og sammensætning af Ceres. Målingerne kom fra at observere rumfartøjets bevægelser med NASAs Deep Space Network for at spore små ændringer i rumfartøjets kredsløb. Denne undersøgelse er offentliggjort i Journal of Geophysical Research.

Ermakov og hans kollegers forskning understøtter muligheden for, at Ceres er geologisk aktiv - hvis ikke nu, så kan det have været i den seneste tid. Tre kratere – Occator, Kerwan og Yalode - og Ceres' ensomme høje bjerg, Ahuna Mons, er alle forbundet med "tyngdekraftsanomalier". Det betyder, at uoverensstemmelser mellem forskernes modeller af Ceres' tyngdekraft og det, Dawn observerede på disse fire steder, kan forbindes med underjordiske strukturer.

"Ceres har en overflod af tyngdekraftsanomalier forbundet med fremragende geologiske egenskaber, " sagde Ermakov. I tilfældene Ahuna Mons og Occator, anomalierne kan bruges til bedre at forstå oprindelsen af ​​disse funktioner, som menes at være forskellige udtryk for kryovulkanisme.

Undersøgelsen fandt, at skorpens tæthed var relativt lav, tættere på is end sten. Imidlertid, en undersøgelse af Dawn-gæsteforsker Michael Bland fra U.S. Geological Survey indikerede, at isen er for blød til at være den dominerende komponent i Ceres' stærke skorpe. Så, hvordan kan Ceres' skorpe være så let som is med hensyn til tæthed, men samtidig meget stærkere? For at besvare dette spørgsmål, et andet hold modellerede, hvordan Ceres' overflade udviklede sig med tiden.

Et 'fossilt' hav ved Ceres

Den anden undersøgelse, ledet af Roger Fu ved Harvard University i Cambridge, Massachusetts, undersøgte styrken og sammensætningen af ​​Ceres' skorpe og dybere indre ved at studere dværgplanetens topografi. Denne undersøgelse er offentliggjort i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters

Ved at studere, hvordan topografi udvikler sig på en planetarisk krop, videnskabsmænd kan forstå sammensætningen af ​​dets indre. En stærk, stendomineret skorpe kan forblive uændret i løbet af solsystemets 4,5 milliarder år gamle alder, mens en svag skorpe rig på is og salte ville deformeres over den tid.

Ved at modellere, hvordan Ceres' skorpe flyder, Fu og kolleger fandt, at det sandsynligvis er en blanding af is, salte, sten og en yderligere komponent, der menes at være clathrathydrat. Et clathrathydrat er et bur af vandmolekyler, der omgiver et gasmolekyle. Denne struktur er 100 til 1, 000 gange stærkere end vandis, på trods af at have næsten samme tæthed.

Forskerne mener, at Ceres engang havde mere udtalte overfladetræk, men de er glattet ud over tid. Denne form for udfladning af bjerge og dale kræver en højstyrkeskorpe, der hviler på et mere deformerbart lag, som Fu og kolleger tolker til at indeholde en lille smule væske.

Holdet tror, ​​at det meste af Ceres' gamle hav nu er frosset og bundet i skorpen, tilbage i form af is, clathrate hydrater og salte. Sådan har det for det meste været i mere end 4 milliarder år. Men hvis der er resterende væske nedenunder, at havet endnu ikke er helt frosset. Dette er i overensstemmelse med adskillige termiske evolutionsmodeller af Ceres offentliggjort før Dawns ankomst der, understøtter ideen om, at Ceres' dybere indre indeholder væske tilovers fra dets gamle hav.